Zajistí jaderné moduly vodík pro vodíkovou enegetiku? Kredit: NuScale.

Jak už bylo mnohokrát řečeno, vodíková energetika by byla skvělá. Kdo by nechtěl fungovat s palivem, jehož spalováním vzniká voda? Jen k tomu musíme sehnat dostatečné množství levného vodíku. Bohužel, na rozdíl od fosilních paliv se nikde poblíž nenacházejí vodíková naleziště. Pomineme-li Slunce, které je v tomto ohledu poněkud nepraktické.

Vodíku je ve skutečnosti všude kolem nás spousta. Je ale vázaný ve vodě a dalších molekulách, z nichž je velmi obtížné ho dostat. Proto se v dnešních době naprostá většina používaného vodíku získává jako vedlejší produkt při zpracování fosilních paliv, což je z řady důvodů poněkud nepříjemné. Další možností jsou třeba solární generátory vodíku, které jsou ale zase závislé na dostatku slunečního záření. Co s tím?

Modulární reaktory se chystají dobýt svět. Kredit: NuScale.

Se zajímavým řešením nedávno přišli tvůrci nových kompaktních a modulárních jaderných reaktorů NuScale Power. Podle jejich analýz by jediný malý jaderný modul NuScale Power Module (NPM) mohl ekonomicky výhodně produkovat téměř 50 tun vodíku denně. Podle této studie, vypracované odborníky americké Idaho National Laboratory, by použití modulárních jaderných reaktorů, které mohou poskytnout spoustu energie, rovněž zajistilo o 20 procent efektivnější zpracování vody na vodík, než u dosavadních technologií.

Modulární jaderný reaktor. Kredit: NuScale.

Podle NuScale jeden jejich jaderný modul NPM generuje 77 MW elektřiny nebo 250 MW tepla. U modulární technologie tohoto typu je skvělé, že je možné instalovat jeden, dva, pět nebo třeba tucet modulů, podle potřeby, prakticky kdekoliv.

Modul NuScale vyrábí vodík s využitím elektřiny, z přehřáté páry. Malý jaderný reaktor nejprve zahřeje vodu na 300 °C, přičemž teplota páry dalšími kroky zvýší až na 860 °C. K tomu využije cca 2 procenta výkonu reaktoru (kolem 1,8 MW). Přehřátá pára putuje do systému vysokoteplotní parní elektrolýzy, který funguje jako palivový článek naruby. Díky termální energii se v tomto systému molekuly vody rozkládají na vodík a kyslík.

Podle NuScale je tento proces ekonomicky životaschopný. Podle potřeby bude možné u modulárního reaktoru výrobu vodíku zapínat nebo vypínat. NuScale rovněž odhadují, že jediný jejich reaktor může za jeden rok provozu tímto způsobem ušetřit asi 168 tisíc tun emisí oxidu uhličitého. Společnost přímo nevysvětluje, proč by měl být malý modulární reaktor pro výrobu vodíku lepší, než řekněme klasický velký jaderný reaktor. Ale ekonomicky je to uvěřitelné a malé reaktory jsou z mnoha důvodů praktičtější, než ty velké.

Video: NuScale Test Facility Tours

Literatura

NuScale 9. 12. 2020.