Ядерная энергетика поможет производить водород
О том, что такое водородная энергетика и какую связь она может иметь с ядерной, на этой неделе участники специализированного учебного курса от Аргонской национальной лаборатории говорили с ученым ANL Ричардом Вилимом.
В настоящее время весь гуманный мир направляет свои силы на развитие низкоуглеродных технологий, чтобы максимально снять нагрузку на экосистему в ракурсе борьбы с изменением климата. Чистая энергия считается тогда, когда в ходе ее производства не выделяется значительное количество углекислого газа. Методов получения водорода три и два из них – низкоуглеродистые.
Ученые называют водород топливом XXI в. Несомненным преимуществом его неограниченные сырьевые запасы. Водород – наиболее распространенный элемент, однако в природе он находится в связанном состоянии с другими элементами, например с кислородом в воде, углеродом в метане. Для получения водорода необходимо затратить энергию, разорвав химические связи в углеводородах и воде, выделив водород из реакционной смеси.
Как отмечает Ричард Вилим, большинство нынешнего производства водорода в США – около 10 млн. тонн в год, по сравнению с мировой добычей примерно 90 млн. тонн – происходит за счет природного газа путем парового риформинга метана.
Наиболее перспективным, но и наиболее энергоемким является метод получения водорода из воды путем электролиза. Чтобы получить килограмм водорода таким методом, потребуется 35 кВт/ч электроэнергии. Именно поэтому использование ядерной энергии для налаживания технологии электролиза решает один из важных вопросов, который беспокоил ученых многие десятилетия.
Поскольку ядерная энергетика справедливо отнесена к низкоуглеродистой, то и производство водорода с помощью АЭС вполне заслуженно можно назвать экологическим.
Министерство энергетики США (DOE) видит хорошие перспективы в развитии технологии электролиза, поскольку для АЭС наличие дополнительной нагрузки, такой как электролизное производство водорода, обеспечит работу на стабильном уровне мощности. Начавшиеся в стране программы поддержки помогут ускорить прогресс внедрения такого производства, снизить стоимость технологии и увеличить использование водорода в качестве чистого энергоносителя, а также предоставят возможность за десять лет снизить стоимость чистого водорода до 1 доллара США за 1 килограмм. Такова сейчас цель Департамента энергетики США.
«На сегодняшний день в США на 4-х или 5-ти АЭС реализуются пилотные проекты по производству водорода, однако говорить о промышленном производстве в больших объемах пока рано», – отмечает Ричард Вилим.
Кроме того, производство водорода является одной из функциональных возможностей малых модульных реакторов. Конечно, их небольшая мощность не сможет заменить другие виды генерации исключительно водородом, однако благодаря своей модульной конструкции, простоте транспортировки и возможности быть установленным в самых отдаленных районах в короткие сроки делает их потенциально интересными для таких целей.
В целом предоставленная специалистом Аргонской национальной лаборатории информация стала новой и интересной для слушателей специализированного учебного курса. Участие в проекте позволило прикоснуться к новым знаниям и совершенно не исключено, что среди этих 13 юношей и девушек есть те, кто в будущем будет развивать такие технологии.
По информации ГНТЦ ЯРБ
