Ядерный водород: итоги координированного проекта МАГАТЭ

Глобальный переход к низкоуглеродной экономике актуализирует роль водорода как энергоносителя. Ядерная энергетика, способная генерировать одновременно большое количество тепла и электроэнергии без выбросов CO2, рассматривается как один из наиболее перспективных источников для крупномасштабного производства «чистого» водорода.

Технологические основы производства ядерного водорода

Ядерные реакторы предоставляют уникальную возможность для когенерации — одновременной выработки электроэнергии и высокотемпературного тепла, необходимого для различных процессов получения водорода. В рамках координированного исследовательского проекта МАГАТЭ (CRP) был проведен углубленный анализ ведущих методов. К ним относятся низкотемпературный электролиз (LTE), высокотемпературный паровой электролиз (HTSE), работающий при температурах от 700 °C до 950 °C, и термохимические циклы, такие как цикл серы-йода (S-I cycle). В HTSE, благодаря рекуперации тепла, требуемая температура на входе коммерчески доступных электролизеров может быть снижена до уровня ниже 200 °C, что упрощает интеграцию с реакторами.

Цели и ключевые результаты исследовательского проекта МАГАТЭ

Проект, стартовавший в апреле 2018 года и завершенный в начале 2023 года, ставил целью оценку накопленного опыта и потенциала для краткосрочного развертывания технологий ядерного водорода. Конкретные задачи включали технико-экономический анализ масштабирования производственных мощностей, оценку аспектов безопасности когенерационных установок и понимание временных рамок для крупномасштабного внедрения. Одним из главных практических результатов стало обновление Программы экономической оценки водорода МАГАТЭ (HEEP) — инструмента для моделирования экономики крупномасштабного производства. По рекомендациям участников CRP, в 2024 году МАГАТЭ планирует выпустить дорожную карту для коммерческого развертывания производства ядерного водорода.

## Международный контекст и перспективы внедрения
Сегодня около 95% мирового водорода производится из ископаемого топлива, что сопряжено со значительными выбросами углерода. Ядерный водород рассматривается как ключевое решение для декарбонизации тяжелой промышленности, транспорта на топливных элементах и других секторов. В проекте CRP приняли участие исследователи из десяти стран: Алжира, Аргентины, Китая, Греции, Индии, Японии, Российской Федерации, Саудовской Аравии, Турции и США. Как отметила Ана Эстер Бохе, старший научный сотрудник Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) Аргентины: «Технико-экономическое обоснование процесса газификации с ядерным теплом, примененное к аргентинскому торию, было предназначено для производства ядерного водорода посредством газификации внутреннего угля». Помимо аналитических отчетов, проект способствовал развитию человеческого капитала и публикации 13 статей в рецензируемых журналах.

Завершение координированного исследовательского проекта МАГАТЭ знаменует переход от теоретических изысканий к практическому планированию интеграции ядерной энергетики в водородную экономику. Ожидаемая в 2024 году дорожная карта агентства станет важным ориентиром для государств-членов, определяющим конкретные шаги по коммерциализации технологий, что в долгосрочной перспективе способствует достижению глобальных целей по нулевым выбросам к 2050 году.