Производство чистого водорода всегда было проблемой: для того, чтобы оно было по-настоящему устойчивым, требовалось огромное количество чистой энергии. NuScale Возможно, нашли окончательное решение с помощью своего SMR, буквально «Малый модульный реактор», мини-модульный ядерный реактор. Компания разработала симулятор, который демонстрирует, как производить более 200 тонн водорода в день с использованием ядерного тепла и электричества. Технология, которая, наконец, может сделать зеленый водород конкурентоспособным в промышленных масштабах.
Что значит «моделировать» мини-модульный ядерный реактор?
Прежде всего, давайте проясним это: Хосе Рейес, главный технический директор NuScale, говорит не о компьютерной игре. Симулятор, установленный на объекте Корваллис Это точная копия того, как будет работать настоящий небольшой модульный реактор в сочетании с системами производства водорода. Каждый параметр, каждая тепловая реакция, каждый электрохимический процесс моделируются с математической точностью в реальном времени.
Симулятор такого типа служит трем основным целям: протестировать рабочие конфигурации без риска, обучить персонал, который будет эксплуатировать эти системы, и оптимизировать процессы до фактического строительства. Как отмечают эксперты GSE Solutions, технологический партнер проекта, это не теоретический эксперимент а практическая проверка систем, которым предстоит функционировать десятилетиями.
Ячейки RSOFC меняют правила игры для малых модульных реакторов
Сердцем системы является обратимый твердооксидный топливный элемент (RSOFC), технология, которая представляет собой квантовый скачок по сравнению с традиционными подходами. Эти элементы могут работать в двух режимах: когда они получают электричество от мини-модульного ядерного реактора, они расщепляют воду для получения водорода; когда требуется электричество, они выполняют обратный процесс, соединяя водород и кислород.
Гениальность NuScale SMR заключается в том, что он обеспечивает как электроэнергию, так и высокотемпературное тепло, необходимое для сверхэффективного электролиза воды. В то время как эффективность традиционного электролизера составляет 70–80%, эта интегрированная система может превышать 90%. благодаря ядерному теплу, которое снижает энергозатраты процесса.
Почему 200 тонн водорода в день имеют значение
Давайте поговорим о конкретных цифрах. Один модуль NuScale — это 77 мегаватт электроэнергии, одобрено Комиссией по ядерному регулированию США в мае, может питать производственные системы, способные генерировать более 200 тонн водорода в день. Для сравнения, этого достаточно для питания около 40.000 XNUMX автомобилей на водороде или полной замены ископаемого топлива на крупных сталелитейных заводах.
Конкурентное преимущество мини-модульного ядерного реактора перед возобновляемыми источниками энергии заключается в непрерывности производства. В то время как солнечные панели и ветровая энергия зависят от погодных условий, ядерная система может производить водород 24 часа в сутки, 24 дней в году. Как подчеркивают исследования Европейского парламента по малым модульным реакторамТакая стабильность имеет решающее значение для промышленных применений, требующих постоянных поставок.
Симулятор готовит будущее чистой энергии
Но почему NuScale стала первой компанией в мире, которая полностью интегрировала производство водорода в небольшой модульный симулятор реактора? Ответ кроется в обучении. Система используется для обучения операторов и инженеров. кому придется управлять этими гибридными системами.
Симулятор позволяет тестировать экстремальные сценарии без риска: что произойдет, если спрос на водород внезапно упадет? Как ведет себя система во время обслуживания ячеек RSOFC? Все вопросы, на которые благодаря этому симулятору будут найдены ответы еще до строительства первой коммерческой установки.
Водород из мини-атомного реактора против водорода из возобновляемых источников энергии
Да, кто-то скажет: «Ядерная энергетика тоже возобновляемая». Я не согласен, пока есть проблема отходов, вы вольны думать, что хотите, и опровергать то, что я говорю, как хотите, но я не меняю своего мнения. Вопрос не в том, чтобы быть за или против ядерной энергетики, а в том, чтобы называть вещи своими именами и не высмеивать читателей. При этом приход малых модульных реакторов в водородную экономику меняет баланс. Как мы уже говорили, говоря об итальянских инновациях в этом секторе, производство зеленого водорода требует массивной инфраструктуры и огромных инвестиций. Компактная атомная электростанция предлагает альтернативу: меньше занимаемого пространства, непрерывное производство и потенциально более низкие затраты на тонну водорода.
Технология NuScale не заменяет возобновляемые источники энергии, а дополняет их. Во время пиковой выработки энергии ветра и солнца водород можно хранить; когда ветра и солнца нет, небольшие модульные реакторы продолжают производство без перерыва. Будущее чистой энергии будет состоять не из одной технологии, а из интегрированных систем. И первые 200 тонн водорода в день, произведенные мини-модульным ядерным реактором, могут быть только началом.
