Iniciatíva pre jadrový vodík (NHI), ktorej súčasťou je aj Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu, si kladie za cieľ zvýšiť povedomie o dôležitej úlohe, ktorú môže zohrávať jadrový vodík pri poskytovaní „bezuhlíkovej, bezpečnej a dostupnej energie“.
Skupina so sídlom vo Washingtone chce pomôcť rozvoju demonštrácií jadrového vodíka, zapojiť finančný sektor do jeho vývoja, podnietiť obchodné partnerstvá a obhajovať politiku, ktorá podporuje nasadenie jadrového vodíka.
Výroba jadrového vodíka – známeho ako zelený vodík alebo čistý vodík, pretože je nízkouhlíkový – zahŕňa prenos elektriny vyrobenej reaktorom (alebo iným nízkouhlíkovým energetickým zariadením, ako je solárna energia) do elektrolyzérov, ktoré by vyrábali vodík pre priemysel, dopravu a vykurovanie domácností na miestach, kde je vodík potrebný.
Technológia je primerane vyspelá, no zostáva drahá. Jej zástancovia tvrdia, že ju možno komercializovať pre široké spotrebiteľské použitie – možno v priebehu niekoľkých rokov – s cieľom pomôcť pri prechode na bezuhlíkovú ekonomiku založenú na vodíku bez potreby fosílnych palív.
„Jadrové technológie majú potenciál vyrábať vodík čistým, efektívnym spôsobom a v potenciálnom rozsahu potrebnom na dekarbonizáciu v odvetviach energetiky, ktoré je ťažké znížiť, bez obmedzení iných spôsobov výroby vodíka,“ uviedla NHI vo vyhlásení.
Elina Teplinská, partnerka a odborníčka na jadrovú energiu a vodík v Pillsbury Winthrop Shaw Pittman, jednej z piatich poradenských spoločností, ktoré sa pripojili k NHI, uviedla, že vodík zohráva dôležitú úlohu v dekarbonizovanom globálnom energetickom systéme a „môžeme odomknúť obrovské príležitosti na jeho rýchly nárast využitím jadrovej energie“.
Varovala však, že je potrebné urobiť „veľa práce“ na získanie politickej podpory, posilnenie obchodných partnerstiev, riešenie technických problémov a vytvorenie modelov financovania projektov jadrového vodíka. „Iniciatíva pre jadrový vodík pomáha spájať zainteresované strany z celého hodnotového reťazca jadrovej energie a vodíka, ako aj environmentálne organizácie, akademikov a vlády s cieľom riešiť tieto problémy,“ povedala.
NHI nedávno zverejnila svoju prvú správu o výrobe vodíka z bezuhlíkovej jadrovej energie z pohľadu súčasných politík a odporúčané pre vládne opatrenia. Správa poskytuje súhrn politického prostredia pre jadrový vodík na celom svete, pričom zdôrazňuje významnú hybnú silu vlády na podporu vodíka ako klimatického riešenia.
Zistilo sa, že 26 krajín a Európska únia vydali vodíkové cestovné mapy alebo stratégie a 21 krajín zverejnilo tieto plány v rokoch 2020 až 2021. V čase zverejnenia 11 ďalších krajín bolo v procese prípravy vodíkových politík alebo stratégií.
Podľa správy 80 krajín poskytlo určitú politiku alebo finančnú podporu na výrobu čistého vodíka a značný počet týchto krajín má vybudovanú jadrovú infraštruktúru, pričom niektoré zahŕňajú výrobu jadrového vodíka vo svojich plánoch a stratégiách, vrátane USA a Kanady, Brazílie, Spojeného kráľovstva, Francúzska, Rusko, Japonska, Južnej Kórey a Spojených arabských emirátov.
„Krajiny po celom svete investujú do vodíka ako dôležitého nástroja na dosiahnutie nulových čistých emisií a mnohé z nich sú pripravené využiť výrazné výhody jadrovej energie na jeho výrobu vo veľkom rozsahu,“ povedala Teplinská. „Naša správa demonštruje obrovskú príležitosť využiť existujúci bezuhlíkový zdroj energie novým dôležitým spôsobom a poskytuje jasné odporúčania, ako to dosiahnuť.“
Globálny dopyt sa „desaťnásobne zvýši“
Americká jadrová spoločnosť Westinghouse nedávno uviedla, že sa predpokladá, že globálny dopyt po vodíku a jeho vznikajúcich aplikáciách sa do roku 2050 desaťnásobne alebo viac zvýši, čím prekoná súčasnú infraštruktúru na výrobu a dodávku vodíka. Keďže používanie vodíka sa rozširuje z tradičného priemyselného využitia na palivo čistej budúcnosti, potreba vyrábať ho vo väčších množstvách a zo zdrojov s nízkymi a nulovými emisiami uhlíka je jasná, uviedla spoločnosť.
Vodík vyrobený v jadrových elektrárňach môže slúžiť mnohým odvetviam, ako je výroba obnoviteľných palív, rafinácia ropy a kovov, syntéza amoniaku, banské operácie a mobilita v odvetviach, ako sú ťažké nákladné autá, autobusy a dokonca aj letecká doprava.
Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry predstavuje ročná celosvetová produkcia vodíka približne 70 miliónov ton. Americké ministerstvo energetiky tvrdí, že jeden jadrový reaktor s výkonom 1000 MW by mohol ročne vyprodukovať viac ako 200 000 ton vodíka. Desať jadrových reaktorov by mohlo vyprodukovať približne dva milióny ton ročne alebo jednu pätinu vodíka v súčasnosti používaného v USA.
Tento proces by okrem poskytovania čistej a spoľahlivej elektriny do siete umožnil energetickým spoločnostiam vyrábať a predávať vodík na regionálnej úrovni ako komoditu.
Výhody jadrovej energie
Schopnosť jadrovej energie pracovať na plný výkon viac ako 90 % roka (t. j. pri koeficiente využitia nad 90 %) jej dáva dve výhody oproti nestabilným obnoviteľným zdrojom, pokiaľ ide o výrobu čistého vodíka.
Čím viac hodín za rok beží elektrolyzér na plný výkon, tým nižšie sú vyrovnané náklady na vodík. Takže elektrolyzér pracujúci nepretržite – na rozdiel od toho, keď fúka vietor alebo svieti slnko – by mohol potenciálne viesť k lacnému vodíku (za predpokladu nízkych nákladov na elektrinu).
V dôsledku vyšších koeficientov využitia by jadrová elektráreň s výkonom 1 GW mohla za rovnaký čas vyprodukovať päťkrát viac vodíka ako solárna elektráreň s výkonom 1 GW.
„Jadrová energia má niekoľko jedinečných vlastností, ako sú vysoké koeficienty využitia a schopnosť produkovať nielen elektrinu, ale aj teplo,“ povedala pani Teplinská. „Všimnite si, že najväčšou zložkou nákladov na vodík sú náklady na elektrinu. Jadrovú elektrinu a teplo – ktoré sa v súčasnosti nevyužíva – možno spárovať s vysokoteplotnou elektrolýzou pary; tieto elektrolyzéry vyžadujú menej elektriny a dokážu vyrábať vodík efektívnejším spôsobom, čo by znížilo náklady.“
