Wodór remedium dla amerykańskich elektrowni jądrowych?

Departament Energii USA (DOE) zachęca do montażu elektrolizerów i produkcji wodoru w komercyjnych elektrowniach jądrowych, które mogą pomóc im w czasach kryzysu.

DOE inwestuje w produkcję wodoru, przekazując ponad 84 miliony dolarów na ulepszenie elektrolizerów, które rozkładają wodę na tlen i wodór oraz na budowę instalacji demonstracyjnych w dwóch komercyjnych elektrowniach jądrowych, donosi Physics Today.

W ramach jednego z projektów wspieranych przez DOE, o wartości 7,2 mln USD, Exelon - największy w kraju operator elektrowni jądrowej, zainstaluje elektrolizer o mocy 1 MW w jednym ze swoich 21 reaktorów. Według Physics Today, Exelon planuje zakończyć montaż instalacji demonstracyjnej w kwietniu 2023 r. i będzie na miejscu wykorzystywać wytwarzany wodór.

Wodór jest powszechnie stosowany do chłodzenia i zapewniania niskiego oporu w turbinach wytwarzających energię elektryczną. W programie demonstracyjnym biorą udział trzy amerykańskie laboratoria krajowe oraz norweski Nel Hydrogen. Nel jest jednym z kilku producentów elektrolizerów modułowych. Inne obejmują amerykańską firmę Plug Power, niemiecką firmę Siemens i kanadyjską Hydrogenics.

Physics Today zacytował Scotta Greenlee, wiceprezesa Exelon ds. wsparcia technicznego i inżynieryjnego, mówiącego, że dwuletnie badania wykazały, iż po ogrzewaniu parowym szklarni w gwałtownie rozwijającej się branży uprawy marihuany, produkcja wodoru jest drugim najbardziej lukratywnym alternatywnym zastosowaniem dla elektrowni jądrowych. Potencjalne przemysłowe zastosowania wodoru obejmują rafinację ropy naftowej, produkcję stali, syntezę chemiczną oraz, w połączeniu z dwutlenkiem węgla wychwytywanym podczas produkcji etanolu z kukurydzy, wytwarzanie paliw syntetycznych.

Równolegle spółka Energy Harbor, przedsiębiorstwo użyteczności publicznej w Ohio, ma zainstalować elektrolizer o mocy 2 MW w swojej elektrowni jądrowej Davis-Besse. Kierownik projektu Alan Scheanwald powiedział, że sprzęt zostanie zainstalowany podczas następnej przerwy na przeładunek paliwa w elektrowni w marcu 2022 r. Partnerami w tym projekcie demonstracyjnym są Xcel Energy, która jest operatorem trzech reaktorów w dwóch lokalizacjach, oraz Arizona Public Service, która zarządza trzema reaktorami w elektrowni jądrowej Palo Verde. DOE zapewnia 9,2 mln USD przy koszcie projektu 11,5 mln USD. Wytworzony wodór będzie sprzedawany do użytku na rynku zewnętrznym.

Energy Harbor będzie eksploatować swój elektrolizer przez sześć do ośmiu miesięcy, aby ustalić, czy istnieje uzasadnienie biznesowe dla zwiększenia produkcji. "Zdecydowanie postrzegamy wodór jako wschodzącą technologię i rozwijający się rynek" - powiedział Scheanwald.

DOE poszukuje sposobów na opracowanie nowych technologii w celu efektywnego zwiększenia produkcji wodoru przy użyciu wszystkich krajowych źródeł energii, w tym energii jądrowej. DOE twierdzi, że pojedynczy reaktor jądrowy o mocy 1000 MWe może produkować ponad 200 000 ton wodoru rocznie.

W czerwcu firmy energetyczne, instytuty badawcze i stowarzyszenia w Europie podpisały wspólny list do Komisji Europejskiej podkreślający możliwość wykorzystania energii jądrowej do produkcji wodoru.

W zeszłorocznym raporcie Międzynarodowej Agencji Energii stwierdzono, że "teraz jest czas" na zwiększenie skali technologii i obniżenie kosztów, aby umożliwić powszechne wykorzystanie wodoru.