MAEA opracuje mapę drogową wdrożenia komercyjnej produkcji jądrowego wodoru

Data dodania: poniedziałek, 16 maja 2022, autor: nuclear.pl

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej podjęła inicjatywę opracowania mapy drogowej komercyjnego wdrożenia produkcji wodoru z wykorzystaniem energii jądrowej. Inicjatywa zakończy się opracowaniem dokumentu, aby zapewnić krajom narzędzie do oceny, planowania i opracowywania strategii rozwoju projektów związanych z wodorem jądrowym.

Obecnie wodór jest wykorzystywany w procesach przemysłowych, począwszy od produkcji paliw syntetycznych i produktów petrochemicznych po produkcję półprzewodników i zasilanie pojazdów elektrycznych z ogniwami paliwowymi. Prawie cały ten wodór jest produkowany przy użyciu paliw kopalnych. Aby zmniejszyć wpływ na środowisko rocznej produkcji ponad 70 milionów ton wodoru, niektóre kraje poszukują odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, a także energii jądrowej jako zamiennika paliw kopalnych.

Około 28 krajów i cztery organizacje międzynarodowe przyłączyły się do inicjatywy MAEA dotyczącej mapy drogowej podczas jej inauguracji w Wiedniu w zeszłym miesiącu, aby omówić swoje plany lub projekty dotyczące wodoru jądrowego. Obejmują one demonstracje produkcji wodoru przy użyciu istniejących reaktorów, a także plany wykorzystania zaawansowanych reaktorów, w celu zwiększenia wydajności i umożliwienia zwiększenia produkcji.

Inicjatywa skupia decydentów, projektantów, kierowników projektów i operatorów w celu dzielenia się najnowszymi osiągnięciami w krajowych strategiach i technologiach oraz określania gotowości technicznej do różnych technologii produkcji wodoru z wykorzystaniem energii jądrowej.

- Obecnie zdecydowana większość wodoru potrzebnego w różnych gałęziach przemysłu jest wytwarzana przy użyciu technologii paliw kopalnych (głównie gazu ziemnego), ale energia jądrowa ma potencjał, aby dostarczać zarówno energię elektryczną, jak i ciepło potrzebne do produkcji wodoru w zrównoważony, niskoemisyjny i atrakcyjny kosztowo sposób – powiedziała Alina Constantin, inżynier jądrowy MAEA i współkierownik projektu.

- Jednak kilka wyzwań związanych z technologią, ekonomią, bezpieczeństwem i licencjonowaniem, a także wsparciem polityki i zaangażowaniem zainteresowanych stron musi zostać rozwiązanych w ciągu następnej dekady, wykazując wykonalność i umożliwiając przejście na produkcję na skalę komercyjną, jeśli energia jądrowa ma odgrywać rolę w produkcji wodoru na potrzeby przejścia na czystą energię - dodała.

Wykorzystując swój nowy system FRAmework for the Modeling of Energy Systems (FRAMES), MAEA stwierdziła niedawno, że wraz ze wzrostem cen gazu optymalny zestaw technologii produkcji niskoemisyjnego wodoru przesuwa się na korzyść energii jądrowej i odnawialnej oraz odchodzi od gazu ziemnego z wykorzystaniem lub bez wychwytywania i składowania dwutlenku węgla. Kiedy ceny gazu ziemnego wzrosną powyżej 20 USD za milion brytyjskich jednostek cieplnych (BTU), badanie FRAMES wykazało, że optymalną metodą produkcji wodoru staje się mieszanka wodoru wytwarzanego w procesie elektrolizy z energii elektrycznej dostarczanej przez kombinację odnawialnych i konwencjonalnych elektrowni jądrowych oraz ciepła procesowego, które będzie mogło być dostarczane przez zaawansowane reaktory wysokotemperaturowe.

- Analiza wykazała również, że produkcja wodoru zasilana ciepłem z zaawansowanych technologii, takich jak wysokotemperaturowe reaktory chłodzone gazem HTGR, była bardzo konkurencyjna w tych scenariuszach cenowych – powiedział Francesco Ganda, kierownik techniczny MAEA ds. zastosowań nieelektrycznych i główny autor analizy. - HTGR są opracowywane w kilku krajach, a prototypy już działają w Chinach i Japonii - dodał.

MAEA zapewnia wsparcie krajom zainteresowanym produkcją wodoru poprzez inicjatywy obejmujące skoordynowane projekty badawcze (CRP) i spotkania techniczne. Opracowano również program oceny ekonomicznej wodoru, narzędzie do oceny ekonomiki produkcji wodoru na dużą skalę z wykorzystaniem energii jądrowej. Prowadziła również CRP w sprawie badania technoekonomiki produkcji wodoru jądrowego i kończy kontynuację CRP w sprawie oceny technicznych i ekonomicznych aspektów produkcji wodoru jądrowego pod kątem wdrożenia w najbliższym czasie.