核能是低碳、高效的一次能源，其使用的鈾資源可循環再利用。經過半個多世紀的發展，人們已經掌握了日益先進、不斷成熟的核能技術，成為當前人類大規模工業制氫的最佳選擇。核能制氫是將核反應堆與先進制氫工藝耦合，進行氫的大規模生產。核能制氫具有不產生溫室氣體、以水為原料、高效率、大規模等優點，是未來氫氣大規模供應的重要解決方案。

核能制氫原理

核能制氫就是利用核反應堆產生的熱作為制氫的能源，通過選擇合適的工藝，實現高效、大規模的制氫；同時減少甚至消除溫室氣體的排放。核能制氫原理示意如圖所示。


核能制氫原理示意圖

核能到氫能的轉化途徑較多，包括以水為原料經電解、熱化學循環、高溫蒸汽電解制氫，以硫化氫為原料裂解制氫，以天然氣、煤、生物質為原料的熱解制氫等。以水原料時，整個制氫工藝過程都不產生CO?，基本可以消除溫室氣體排放；以其他原料制氫時只能減少碳排放。另外，利用核電電解水只是核能發電與傳統電解的簡單聯合，仍屬于核能發電領域，一般不視為真正意義上的核能制氫技術。因此，以水為原料、全部或部分利用核熱的熱化學循環和高溫蒸汽電解被認為是代表未來發展方向的核能制氫技術。



核能到氫能的轉化途徑


瑞典公司將利用核反應堆制氫



綠色能源革命正在影響能源生產項目，核能制氫也成為國外眾多國家開始試驗的一大制氫方式。近日，瑞典研究人員開發出一種核能制氫方式，以最大限度減少污染。

利用核能發電電解水制氫，會得到“粉氫”。瑞典能源研究人員正在鉆研粉氫的可持續性，因為利用核能制氫會給環境帶來放射性危害。

核能也有其顯著的優點，核能發電向大氣中排放的溫室氣體幾乎為零；此外，核能正成為化石燃料的替代品，并且核能的低成本也為人所青睞。相比之下，核能也具有顯著競爭力，尤其在制氫上。
能源公司Uniper和Fortum正在開發更可持續的核能，將舊的反應堆用于生產氫。瑞典奧斯卡山1號和2號反應堆在過去10年關閉，專業人士開始使用這些設施的電解能力來制造低沖擊氫。

傳統的制氫方法是不可持續的，因為它們依賴于天然氣和煤炭。自從全球組織制定凈零排放目標以來，能源專業人士已經減少了對化石燃料的依賴。相反，他們使用核能驅動的高溫牽引器來制氫。

科學家們還在開發利用甲烷熱分解(TDM)的方法。個人可以使用核能來進行甲烷熱解，并達到高溫而不釋放出氣體。它還是一種高效的熱導體，能將能量損失降至最低。

瑞典能源部門正在尋找可靠的能源，以減少國家的碳排放。專業人士評估粉紅色氫與社會電力需求和傳輸負荷能力的兼容性。研究人員發現了核能發電的好處，這影響了瑞典的商業交易。

Uniper和Fortum擁有的一家核電站與商業天然氣公司Linde簽署了一項能源協議。該核電站將向林德提供粉氫，以滿足消費者的需求。利用廢棄的核反應堆生產粉色氫氣可以減少物質浪費和溫室氣體排放。

許多國家正在發展清潔電網，以幫助實現其脫碳目標。他們正在尋找替代能源來支持電力需求，如果核能制氫步入正軌，粉氫或許會成為發展清潔電網中的一員。