氫氣有望在實現氣候變化目標方面發揮核心作用，同時幫助確保全球可靠清潔能源的供應。但由于目前幾乎所有的氫氣都是使用化石燃料產生的，因此迫切需要通過核電和可再生能源轉向清潔生產。這是一個具有挑戰性的前景，需要建立一個新的工業基礎和供應鏈。

目前，氫用于工業過程，從生產合成燃料和石化產品到制造半導體和為燃料電池電動汽車提供動力。為了減少每年生產超過 7000 萬噸氫氣對環境的影響，一些國家正在尋求太陽能和風能等可再生能源以及核能作為化石燃料的替代品。

為了加快新興氫經濟的綠色化，國際原子能機構上個月發起了一項倡議，為利用核能生產氫的商業部署制定路線圖。該倡議將決策者、設計者、項目經理和運營商聚集在一起，分享國家戰略和技術的最新進展，并確定利用核能生產氫的不同技術的技術準備情況。該倡議將最終形成一份路線圖指導文件，為各國提供評估、規劃和制定核氫項目發展戰略的工具。

氫是宇宙中最豐富的化學元素，是一種能量載體，與純氧一起燃燒時只釋放水蒸氣和熱量。它可以大量儲存，比燃燒化石燃料更節能。因此，它是鋼鐵和化工生產、水泥制造和長途運輸等重二氧化碳排放行業中化石燃料的潛在替代品。它們被稱為“難以減排”的行業，占全球二氧化碳排放總量的 30% 左右，并且由于這些技術尚不存在或目前不經濟，因此難以脫碳。

“如今，各行業所需的絕大多數氫氣是使用化石燃料技術(主要是天然氣)制造的，但核能有潛力以可持續、低碳和具有成本效益的方式提供氫氣生產所需的電力和熱量。方式，”國際原子能機構核工程師兼該項目的共同負責人阿麗娜康斯坦丁說。“但是，如果核能發揮作用，需要在未來十年解決與技術、經濟、安全和可許可性以及政策支持和利益相關者參與相關的若干挑戰，證明可行性并允許轉向商業規模生產為清潔能源轉型生產氫氣。”

使用核能生產清潔氫在歷史上一直面臨成本障礙，但在全球能源危機中，這種情況正在發生變化，化石燃料的價格顯著提高，全球供應也變得不那么安全。

IAEA FRAMES最近的一項建模分析發現，當天然氣價格升至每百萬英熱單位 (BTU) 20 美元以上時， 最佳的制氫方法是由核能和可再生能源混合驅動的電解法。(在歐盟，天然氣最近的交易價格約為每百萬英熱單位 30 美元。)“分析還發現，由高溫氣冷反應堆 (HTGR) 等先進技術產生的熱量驅動的氫氣生產在這些價格上極具競爭力情景。多個國家正在開發 HTGR，原型已經在中國和日本運行，”國際原子能機構非電氣應用技術負責人、該分析的主要作者 Francesco Ganda 說。

全世界對清潔氫的興趣正在增長，特別是對使用核能的興趣。上個月，大約 28 個國家和四個國際組織加入了原子能機構路線圖倡議，該倡議于上個月在維也納啟動，以討論其核氫計劃或項目。其中包括使用現有反應堆生產氫氣的示范，以及使用先進反應堆(如小型模塊化反應堆)提高效率和擴大生產規模的計劃。

在印度，政府今年宣布了一項商業氫路線圖，重點是可再生和生物質衍生的氫。但由于預計到 2030 年代中期對氫的需求將增長五倍，因此正在進行研究和研究，以開發一個商業案例，將核能納入該國生產低碳氫的系統。

“氫是美國工業部門脫碳計劃的主要組成部分，占二氧化碳排放量的三分之一”，愛達荷國家實驗室的理查德博德曼在會議上說。“最近的美國聯邦立法為區域清潔氫中心、清潔氫電解計劃以及清潔氫制造和回收計劃撥款 95 億美元。” 美國能源部的評估表明，氫需求可能會比目前的數量增加十倍，核能可能會產生高達總需求的 15%。

“未來的氫經濟也是歐盟的一個熱門話題，”代表歐洲核工業的貿易協會 FORATOM 政策總監 Andrei Goicea 說。“然而，雖然一些國家推動使用低碳技術生產電解氫，但核能的案例可能會受到將核能標記為過渡技術的歐盟投資指南的阻礙，”他說。

加拿大核實驗室的伊恩·卡斯蒂略說：“核能制氫成功的關鍵是找到合適的機會，將強大的商業案例以及來自現有或新核電站的核電和熱能與具有顯著脫碳潛力的應用相結合。” . “在可能的情況下，應使用現有的基礎設施，如天然氣管道和重新利用的燃煤電廠。”

國際原子能機構的氫活動

原子能機構 通過包括協調研究項目(CRP)和技術會議在內的倡議向對氫氣生產感興趣的國家提供支持。它還開發了氫經濟評估計劃(HEEP)，這是一種評估通過核能大規模生產氫的經濟性的工具。原子能機構還領導了一個關于檢查核制氫技術經濟學的協調研究項目，并正在完成一個關于為近期部署評估核制氫生產的技術和經濟方面的后續協調研究 項目。