To pierwszy tego typu obiekt na świecie, który demonstruje możliwość przemysłowego połączenia energetyki jądrowej z gospodarką wodorową. Instalacja powstała w ośrodku Indira Gandhi Centre for Atomic Research w Kalpakkam i wykorzystuje ciepło dostarczane przez Fast Breeder Test Reactor. Za technologię procesu odpowiada indyjski Bhabha Atomic Research Centre, który opracował metodę opartą na cyklu miedziowo-chlorowym. I choć cały projekt ma charakter demonstracyjny, to jego twórcy traktują go jako ważny krok w kierunku wielkoskalowej, niskoemisyjnej produkcji wodoru.
Czytaj też: Naukowcy zmienili pułapkę w paliwo dla paneli. Organiczna fotowoltaika przebiła 20 procent
Wodór od lat wykazuje potencjał jako element transformacji energetycznej. Może sprawdzić się w przemyśle chemicznym, hutnictwie, transporcie ciężkim oraz jako magazyn energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Problem polega jednak na tym, iż większość obecnie produkowanego wodoru powstaje z gazu ziemnego, co wiąże się z emisją dwutlenku węgla. Zielony wodór, produkowany przy użyciu energii odnawialnej i elektrolizy, jest znacznie czystszy, lecz wymaga dużych ilości taniej energii elektrycznej.
Nowa indyjska instalacja wykazuje nieco inne podejście. Zamiast zamieniać najpierw energię jądrową w prąd, a dopiero później wykorzystywać go do elektrolizy, tamtejszy układ korzysta bezpośrednio z wysokotemperaturowego ciepła reaktora. Dzięki temu część strat energetycznych można ograniczyć, ponieważ energia cieplna trafia bezpośrednio do procesu chemicznego rozdzielania cząsteczek wody.
Sercem całej technologii jest cykl miedziowo-chlorowy. Jest to proces termochemiczny, w którym woda rozkłada się na wodór i tlen poprzez serię reakcji chemicznych wykorzystujących związki miedzi oraz chloru. W przeciwieństwie do klasycznej elektrolizy metoda ta wymaga przede wszystkim dostarczenia odpowiedniej ilości ciepła, a nie wyłącznie energii elektrycznej. Dzięki temu może dobrze współpracować z zaawansowanymi reaktorami jądrowymi zdolnymi do generowania wysokich temperatur.
Technologia ta wydaje się szczególnie interesująca w kontekście przyszłości przemysłu ciężkiego. Produkcja stali, nawozów czy paliw syntetycznych wymaga ogromnych ilości energii i obecnie należy do sektorów trudnych do dekarbonizacji. Stabilne źródło ciepła z reaktorów jądrowych mogłoby w przyszłości dostarczać zarówno energię elektryczną, jak i wysokotemperaturowe ciepło potrzebne w procesach przemysłowych.
Co istotne, Indie nie są jedynym krajem, który rozwija koncepcję jądrowej produkcji wodoru. Chińczycy starają się dotrzymać sąsiadom kroku, dlatego tamtejsi naukowcy od lat analizują wykorzystanie reaktorów wysokotemperaturowych do produkcji wodoru poprzez procesy termochemiczne oraz wysokotemperaturową elektrolizę pary wodnej. Chińskie programy badawcze koncentrują się szczególnie na reaktorach chłodzonych gazem, które mogą dostarczać bardzo wysokich temperatur wymaganych przez takie technologie.
