核电厂可制氢 给“氢经济”提供燃料

世界最大的科学协会—美国化学协会第243届大会暨博览会于2012年3月25-29日在加州圣地亚哥召开。国际原子能机构的易卜拉欣•哈米斯(Ibrahim Khamis)博士在会上致辞，描述了现代核电厂的热能怎样用于更经济的制氢，未来核电厂怎样专用于制氢。据说，为使“传说”的、以氢燃料替代汽油、柴油和其它化石燃料为基础，缓解对外国石油和空气污染担心的“氢经济”时代成为可能，这种长期寻求的工艺技术经过几十年的发展，已经开始应用，而且会在十年内开始商业制氢。 某些国家利用核电厂作为制氢热源的兴趣在快速增长。相当大的努力专注于探索现代和未来核动力堆制氢选项。预期现有的各种类型的核动力堆是短期选项，利用低温电解制氢;未来的核动力堆则是中期选项，为使用高温蒸汽电解或其它有前景的热化学循环制氢提供高温蒸汽。

以下是哈米斯博士在会上讲演的要点：

“世界各地利用核电厂作为制氢热源的兴趣正在快速增长。”“利用核能制氢可减少对石油做机动车燃料和用煤发电的依赖。这样以来，氢对缓解全球变暖有正面的影响，因为燃烧氢气只释放水蒸汽而没有二氧化碳这种主要的温室气体。这会使污染显著减少。”

国际原子能机构和世界各地的科学家和经济学家正在集中研究，确定全世界现在运行的435台核反应堆和未来的动力堆怎样支持氢气生产。

现在大多数氢气产品来自天然气或煤炭，并释放出温室气体二氧化碳。某些制品小规模地来自清洁的电解工艺，其中电流流过水，使H2O分子分裂为氢和氧。这种称为电解的工艺，如果首先使水加热生成蒸汽，随之电流通过蒸汽，效率更高，更便宜。

核电厂是理想的制氢设施，因为它生产的热能把水变为蒸汽，而电力则把蒸汽分解成氢和氧。专家们设想，现代核电厂采用低温电解，可以利用电厂峰谷期间低电价的优势制氢。未来的、专门为制氢设计的电厂就可使用更高效的高温电解工艺，或者联接目前正在研究开发的热化学工艺流程。

“水或蒸汽电解的核氢气是目前的现实，但需要提高经济性能。”他指出，某些国家正在考虑建造新核电厂外加高温蒸汽电解(HTSE)站，期望在不断增长的经济机遇中用来大规模制氢。

哈米斯描述了IAEA的氢经济评估程序(HEEP)如何有帮助。IAEA设计了HEEP软件，有助于成员国开发核能生产氢气的潜力。此软件评定各种情况下制氢的技术和经济可行性。