Lò phản ứng hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất 200 tấn hydro mỗi ngày được đưa vào hoạt động tại Hoa Kỳ
Điểm cốt lõi của kiến trúc này là Pin nhiên liệu oxit rắn có thể đảo ngược (RSOFC), một công nghệ chức năng kép có khả năng tạo ra điện, hydro và nước sạch cùng lúc.
Trong một bước tiến đáng kể đối với các hệ thống năng lượng sạch tích hợp, NuScale Power Corporation, hợp tác với GSE Solutions, đã đưa ra mô phỏng sản xuất hydro tích hợp hoàn toàn đầu tiên trên thế giới trong môi trường phòng điều khiển Lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR).
Được lưu trữ tại trụ sở chính của NuScale ở Corvallis, Oregon, hệ thống này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc chứng minh cách điện phân hơi nước nhiệt độ cao chạy bằng năng lượng hạt nhân có thể thúc đẩy sản xuất hydro không phát thải carbon và có thể mở rộng quy mô.
Lò phản ứng hạt nhân sản xuất hydro đầu tiên trên thế giới
Mô phỏng này tích hợp các công cụ tiên tiến, bao gồm nền tảng JTopmeret và JLogic của GSE, cho phép lập mô hình toàn diện về sản xuất hydro vượt quá 200 tấn mỗi ngày.
Trọng tâm của kiến trúc này là Pin nhiên liệu oxit rắn có thể đảo ngược (RSOFC), một công nghệ chức năng kép có khả năng tạo ra điện, hydro và nước sạch cùng lúc.
Điều này định vị hệ sinh thái SMR của NuScale như một giải pháp năng lượng đa đầu ra, giải quyết vấn đề khử cacbon trong công nghiệp, tình trạng khan hiếm nước và tổng hợp phân tử sạch trong một nền tảng duy nhất.
Không phải là một mô hình khái niệm hay chỉ dành cho phòng thí nghiệm, trình mô phỏng hoạt động theo thời gian thực, sao chép toàn bộ tương tác nhiệt và quy trình giữa SMR và hệ thống sản xuất hydro.
Việc triển khai nó phục vụ cho mục đích kép: xác thực hệ thống và phát triển lực lượng lao động.
NuScale có kế hoạch mở rộng quyền truy cập trình mô phỏng cho các đối tác học thuật và công nghiệp để hỗ trợ đào tạo người vận hành và phát triển chương trình giảng dạy, tạo ra một nguồn nhân lực có kỹ năng có khả năng quản lý các nền tảng hydro hạt nhân tích hợp.
Khả năng này sẽ rất cần thiết khi SMR chuyển đổi từ tài sản chỉ có lưới điện sang nhà sản xuất năng lượng đa vectơ.
Môi trường đào tạo có độ trung thực này rất hiếm trong lĩnh vực hydro và việc tích hợp chúng với các công nghệ hạt nhân là chưa từng có.
SMR trong nền kinh tế H2
Trình mô phỏng của NuScale nhấn mạnh một bước ngoặt lớn hơn: triển khai SMR không chỉ là nguồn điện mà còn là tài sản trung tâm trong nền kinh tế hydro và nhiên liệu sạch.
Trong khi năng lượng tái tạo không liên tục thường chiếm ưu thế trong sản xuất hydro xanh, SMR cung cấp đầu vào nhiệt và điện ổn định, rất quan trọng đối với các hệ thống điện phân nhiệt độ cao đòi hỏi các đường cơ sở hoạt động ổn định.
Bằng cách tận dụng hồ sơ tải cơ sở của hạt nhân, NuScale hướng đến mục tiêu neo giữ cơ sở hạ tầng sản xuất hydro linh hoạt và mô-đun hơn.
Tính mô-đun và khả năng vận chuyển của hệ thống phù hợp với nhu cầu toàn cầu mới nổi về các giải pháp công nghiệp phi tập trung, ít carbon.
Sự phát triển này diễn ra sau các thông báo trước đây của NuScale về việc mở rộng các ứng dụng SMR, bao gồm khử muối và sản xuất hydro.
Nghiên cứu trước đó tại Hội nghị Hóa dầu Thế giới đã nêu chi tiết cách một Mô-đun điện (NPM) NuScale duy nhất có thể tạo ra 150 triệu gallon nước sạch mỗi ngày thông qua thẩm thấu ngược, không phát thải.
Trong cấu hình nhiều mô-đun, 12 NPM có thể cung cấp nước sạch cho 2,3 triệu người trong khi cung cấp điện cho 400.000 hộ gia đình.
Một cải tiến quan trọng trong hệ thống này là tái sử dụng nước muối khử muối. Hợp tác với Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, NuScale đang phát triển một quy trình hóa học thủy nhiệt chuyển đổi nước muối thành nguyên liệu hydro.
Điều này loại bỏ nhu cầu điện phân thông thường, giảm mức tiêu thụ năng lượng và nước ngọt.
Phương pháp vòng kín cung cấp giải pháp thân thiện với môi trường bằng cách giảm chất thải mặn và sản xuất hydro mà không phát thải carbon.
