Sản xuất hydro từ năng lượng hạt nhân

Sản xuất hydro từ năng lượng hạt nhân

    From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan

    Nhà máy điện hạt nhân Nine Mile Point (New York) nơi Constellation sản xuất hydro


    Hydro được sản xuất bởi năng lượng điện của các nhà máy điện hạt nhân đã bắt đầu được sử dụng thực tế ở Hoa Kỳ và Châu Âu. Nó có ưu điểm là có thể sản xuất hàng loạt với chi phí tương đối thấp bằng cách tận dụng lượng điện dư thừa trong những thời điểm nhu cầu điện thấp như vào ban đêm và có thể tự cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, có nhiều mối quan tâm và vấn đề như tâm lý chống hạt nhân và chi phí tăng do các tiêu chuẩn an toàn khắt khe hơn. Ngay cả khi các cuộc thảo luận vẫn chưa bắt đầu ở Nhật Bản, và họ đã đến muộn.


    Chi phí thấp hơn "xanh"

    Hydro được kỳ vọng là nguồn năng lượng trong thời đại khử cacbon, nhưng hầu hết hydro trên thị trường là "hydro xám" có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch chiết xuất từ ​​khí tự nhiên. Nó rẻ, khoảng 1 đô la một kg, nhưng thải ra khí carbon dioxide (CO2) trong quá trình sản xuất.
    "Hydro xanh", được sản xuất bằng cách điện phân nước với điện được tạo ra từ năng lượng tái tạo, không thải ra CO2, nhưng nó có giá 5 USD / kg. Cho đến khi chi phí của hydro xanh giảm xuống do sự lan rộng của năng lượng tái tạo, "hydro xanh", thu hồi CO2 thải ra trong quá trình sản xuất hydro xám, dự kiến ​​sẽ trở thành xu hướng chủ đạo.

    Trong hoàn cảnh đó, "hydro thứ tư" được sản xuất bởi các nhà máy điện hạt nhân được gọi là "hydro màu vàng" hoặc "hydro màu hồng", và được kỳ vọng là một công nghệ đạt được cả chi phí thấp và khử cacbon. Từ nguyên là bánh màu vàng, là nguyên liệu thô cho nhiên liệu uranium, và màu hồng nguyên tử, là một loại màu. Yoshiro Shibata, trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện Kinh tế Năng lượng, Nhật Bản, cho biết “Điện càng rẻ thì chi phí sản xuất hydro càng thấp, vì vậy các nhà máy điện hạt nhân có thể là một cách để tận dụng lượng điện dư thừa”.
    Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) ước tính rằng nó là 2,5 đô la một kg, cao hơn một chút so với hydro xanh dưới 2 đô la. Sức mạnh của các nhà máy điện hạt nhân, sản xuất ổn định một lượng điện lớn, vẫn tiếp tục sống. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã đặt mục tiêu $ 1 trở xuống trong vòng 10 năm tới vào năm 2009 và đang tích cực trợ cấp cho nó.

    Constellation Energy, một công ty điện lớn của Mỹ, sẽ bắt đầu sản xuất hydro tại Nhà máy điện hạt nhân Nine Mile Point (New York) vào tháng 12 với Nell Hydrogen của Na Uy, nơi xử lý thiết bị sản xuất hydro. Nó được lên kế hoạch sử dụng làm nhiên liệu vận chuyển. Dominguez, Giám đốc điều hành, cho biết: “Hydro sạch là một loại nhiên liệu mới quan trọng, nhằm khôi phục năng lượng hạt nhân với sự hỗ trợ của quá trình khử cacbon.
    Tại Hoa Kỳ, các dự án sản xuất hydro đã bắt đầu tại nhiều nhà máy điện hạt nhân khác nhau, bao gồm nhà máy điện hạt nhân Palo Verde (Arizona) và nhà máy điện hạt nhân Davis-Besse (Ohio). Phó Chánh văn phòng DOE David Turk, người ủng hộ dự án, cho biết, "Chúng tôi sẽ sản xuất hydro sạch và rẻ để thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang một tương lai không có carbon", đồng thời sẽ thúc đẩy sản xuất hydro sử dụng năng lượng hạt nhân như một chính sách quốc gia.
    Trong chiến lược hydro được công bố vào năm 2009, chính phủ Anh đã chỉ rõ năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng để sản xuất hydro, cùng với năng lượng tái tạo. Rolls-Royce đang nghiên cứu phát triển nhà máy điện hạt nhân thế hệ tiếp theo, Lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), cũng sẽ được sử dụng để sản xuất hydro.
    Pháp cũng gây hấn. Tổng thống Emmanuel Macron ngày 10 thông báo rằng ông sẽ xây dựng sáu lò phản ứng hạt nhân mới ở nước này vào năm 1950. Ông Macron đã cho biết ý định sử dụng hydro có nguồn gốc từ các nhà máy điện hạt nhân làm năng lượng thế hệ tiếp theo.
    Tổng thống Pháp Emmanuel Macron công bố nhà máy điện hạt nhân mới (số 10, Belfort, miền đông nước Pháp) = Reuters
    Công ty điện hạt nhân nhà nước Rosatom của Nga sẽ bắt đầu sản xuất hydro tại nhà máy điện hạt nhân Kola ở miền Tây nước này vào năm 2011. Năm 2009, công ty tuyên bố sẽ hợp tác với Cơ quan Điện lực Pháp (EDF) trong việc sản xuất hydro bằng năng lượng hạt nhân.
    Để đón đầu quá trình chuyển đổi sang một xã hội không có carbon, chính phủ Nga có kế hoạch phát triển hydro như một mặt hàng xuất khẩu sau khí đốt tự nhiên và dầu mỏ. Đến năm 2012, chúng tôi sẽ tạo ra một cụm (khu vực tập hợp) cho ngành công nghiệp hydro và đặt mục tiêu trở thành một công ty lớn trên thị trường hydro toàn cầu vào năm 1950. Ban đầu thúc đẩy năng lượng hạt nhân bằng chính sách quốc gia, Rosatom là trung tâm của hai lĩnh vực: điện hạt nhân và hydro.
    Công ty hạt nhân nhà nước Rosatom của Nga sẽ tiếp tục sản xuất hydro từ các nhà máy điện hạt nhân vào năm 2011 = Reuters
    Công ty hạt nhân nhà nước Rosatom của Nga sẽ tiếp tục sản xuất hydro từ các nhà máy điện hạt nhân vào năm 2011 = Reuters
    Đẩy lùi sự trở lại nhà máy điện hạt nhân

    Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) ước tính lượng tiêu thụ hydro sẽ tăng lên 212 triệu tấn trong 30 năm, gấp 2,4 lần kết quả thực tế trong 20 năm, và 528 triệu tấn vào năm 1950, gấp 6 lần so với năm trước ... Ngoài các ứng dụng phát điện, nhu cầu sẽ tăng do quá trình khử cacbon của các ngành giao thông vận tải và sản xuất, và có khả năng nó sẽ được định vị gần hơn với dầu khí hiện tại.
    Nhu cầu về hydro đang tăng lên cho nhiều mục đích khác nhau (trạm hydro ở Auxerre, Pháp) = Reuters
    Đảm bảo hydro có thể là một vấn đề quan trọng đối với an ninh năng lượng. Bộ trưởng Năng lượng Abdul Aziz của Saudi Arabia cho biết tại một hội nghị trực tuyến của Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) vào tháng Giêng rằng: "Chúng tôi là nhà sản xuất khí đốt rẻ nhất trên thế giới và các mỏ khí đốt mới có thể được sử dụng để sản xuất hydro màu xanh. Chúng ta hãy tập trung vào nó. " Cũng như đối với dầu thô và khí đốt tự nhiên, họ mong muốn nắm bắt thị trường hydro thông qua các hành động hạ giá.
    Nhu cầu về hydro đang tăng lên cho nhiều mục đích khác nhau (trạm hydro ở Auxerre, Pháp) = Reuters
    Đảm bảo hydro có thể là một vấn đề quan trọng đối với an ninh năng lượng. Bộ trưởng Năng lượng Abdul Aziz của Saudi Arabia cho biết tại một hội nghị trực tuyến của Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) vào tháng Giêng rằng: "Chúng tôi là nhà sản xuất khí đốt rẻ nhất trên thế giới và các mỏ khí đốt mới có thể được sử dụng để sản xuất hydro màu xanh. Chúng ta hãy tập trung vào nó. " Cũng như đối với dầu thô và khí đốt tự nhiên, họ mong muốn nắm bắt thị trường hydro thông qua các hành động hạ giá.

    Một cơ sở lưu trữ tạm thời để khử nhiễm chất thải ở thị trấn Okuma, tỉnh Fukushima. Phía sau là Nhà máy điện hạt nhân TEPCO Fukushima Daiichi (31/1)
    Nhìn ra thế giới, không chắc liệu việc sản xuất hydro bằng năng lượng hạt nhân có diễn ra suôn sẻ hay không. Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, sản lượng điện hạt nhân toàn cầu trong 20 năm chỉ đạt 2553 terawatt giờ, giảm 4% so với năm trước. Theo hiệp hội, hầu hết các lò phản ứng đóng cửa trong vài năm qua là vì lý do chính trị, không phải vì lý do kỹ thuật.

    Một số quốc gia đã công khai phản đối việc EU quay trở lại sản xuất điện hạt nhân. Bộ trưởng Bộ Năng lượng và Biến đổi Khí hậu Áo Gewessler đã đề nghị hành động pháp lý, nói rằng việc sử dụng năng lượng hạt nhân là "vô trách nhiệm". Luxembourg và những nước khác cũng chống lại nó. Có rất nhiều rào cản cần vượt qua đối với sự lan truyền của hydro có nguồn gốc từ các nhà máy điện hạt nhân.

    Zalo
    Hotline