Polscy naukowcy opracowali koncepcję reaktora, który ma produkować prąd, ciepło i wodór
Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych przedstawili koncepcję wysokotemperaturowego reaktora jądrowego, który mógłby jednocześnie wytwarzać energię elektryczną, ciepło dla przemysłu oraz wodór. Według badaczy rozwiązanie to mogłoby pomóc w ograniczaniu emisji CO2 i wspierać transformację energetyczną.
Zespół badaczy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych opracował koncepcję reaktora jądrowego, który mógłby jednocześnie produkować energię elektryczną, ciepło przemysłowe oraz wodór. Wyniki prac zostały opublikowane w lutym 2026 roku w czasopiśmie naukowym „Sustainable Energy Technologies and Assessments”.
Autorami publikacji są naukowcy NCBJ: Janusz Malesa, Błażej Chmielarz, Dominik Muszyński oraz Maciej Skrzypek. W swojej pracy przedstawili rozwiązanie oparte na technologii wysokotemperaturowych reaktorów gazowych określanych skrótem HTGR (High Temperature Gas-cooled Reactor).
Jak wskazują badacze, współczesna transformacja energetyczna koncentruje się głównie na rozwoju odnawialnych źródeł energii i produkcji energii elektrycznej. Jednocześnie duża część emisji gazów cieplarnianych pochodzi z przemysłu, który potrzebuje znacznych ilości ciepła o bardzo wysokiej temperaturze oraz wodoru wykorzystywanego m.in. w produkcji nawozów, paliw syntetycznych czy stali.
Zobacz też: Kolejny krok w stronę polskiej elektrowni jądrowej: NCBJ łączy siły z amerykańskim Westinghouse
Obecnie większość wodoru wytwarzana jest z gazu ziemnego w procesie reformingu metanu, co wiąże się z wysoką emisją dwutlenku węgla. Z tego powodu naukowcy na świecie poszukują technologii pozwalających produkować wodór i energię dla przemysłu bez wykorzystania paliw kopalnych.
„W przeciwieństwie do klasycznych elektrowni jądrowych chłodzonych wodą, reaktory tego typu wykorzystują hel i osiągają znacznie wyższe temperatury pracy. Dzięki temu jedna instalacja energetyczna może równocześnie produkować energię elektryczną, dostarczać wysokotemperaturowe ciepło dla zakładów przemysłowych oraz wytwarzać wodór z wykorzystaniem energii i temperatury generowanej w reaktorze. Takie jednoczesne wytwarzanie kilku produktów energetycznych określane jest jako poligeneracja” – wyjaśnił Janusz Malesa, pierwszy autor publikacji.
W artykule przedstawiono dwa projekty instalacji jądrowych. Pierwszy z nich to HTGR-POLA – demonstracyjny reaktor opracowany przez inżynierów z NCBJ we współpracy z japońską agencją JAEA. Jego zadaniem byłoby przetestowanie technologii w praktyce oraz zdobycie doświadczeń potrzebnych do budowy większych instalacji.
Drugą koncepcją jest projekt GEMINI+, czyli docelowa elektrociepłownia przeznaczona do zastosowań przemysłowych. Tego typu instalacja mogłaby jednocześnie dostarczać energię elektryczną, wysokotemperaturowe ciepło oraz wodór dla różnych sektorów gospodarki.
Badacze przeanalizowali również dwa sposoby produkcji wodoru z wykorzystaniem energii generowanej przez reaktor. Pierwszy to wysokotemperaturowa elektroliza pary wodnej (HTSE), w której woda rozdzielana jest na wodór i tlen przy użyciu prądu oraz wysokiej temperatury. Drugim rozwiązaniem jest tzw. cykl siarkowo-jodowy, czyli proces chemiczny pozwalający rozłożyć wodę na wodór i tlen przy wykorzystaniu reakcji chemicznych z udziałem związków siarki i jodu w bardzo wysokiej temperaturze.
Autorzy przeprowadzili także analizę techniczno-ekonomiczną proponowanego systemu. „Wyniki wskazują, że hybrydowe systemy energetyczne oparte na reaktorach HTGR mogą stanowić konkurencyjną i bardziej zrównoważoną alternatywę dla produkcji ciepła przemysłowego z paliw kopalnych. Produkcja wodoru w takich instalacjach ma duży potencjał, choć nadal wymaga dalszych badań nad trwałością technologii, poprawą wydajności oraz obniżeniem kosztów” – podkreślił Błażej Chmielarz.
Zdaniem autorów wdrażanie tej technologii powinno odbywać się etapowo – od instalacji demonstracyjnych, takich jak HTGR-POLA, do pełnoskalowych obiektów przemysłowych. Realizacja tego typu projektów wymagałaby dalszych prac badawczo-rozwojowych, odpowiednich regulacji prawnych oraz współpracy pomiędzy środowiskiem naukowym, przemysłem i instytucjami publicznymi.
Kresy.pl/www.ncbj.gov.pl
