USA: DOE unterstützt Wasserstofferzeugung aus Kernenergie

Das vom DOE finanzierte Projekt wird im Kernkraftwerk Palo Verde in Phoenix, Arizona, durchgeführt und von der PNW Hydrogen LLC geleitet. Dabei werden bei hoher Nachfrage sechs Tonnen gespeicherter Wasserstoff zur Erzeugung von etwa 200 MWh Strom benötigt. Der Wasserstoff könnte auch für die Herstellung von Chemikalien oder anderen Brennstoffen verwendet werden.

Das Projekt wird Erkenntnisse zur Integration von Kernenergie und Wasserstoffproduktionstechnologien und Informationen für den künftigen Einsatz von sauberem Wasserstoff in grossem Massstab liefern, schreibt das DOE. Zudem werde es dazu beitragen, die Kosten für sauberen Wasserstoff innerhalb eines Jahrzehnts um 80% auf 1 USD/kg zu senken.

«Die Entwicklung und der Einsatz von sauberem Wasserstoff kann ein entscheidender Teil auf dem Weg zu einer kohlenstofffreien Zukunft und zur Bekämpfung des Klimawandels sein», erklärte der stellvertretende Energieminister David Turk. «Die Nutzung der Kernenergie zur Erzeugung von Wasserstoff ist ein Beispiel für das Engagement des DOE, eine ganze Reihe innovativer Wege zur Erzeugung von erschwinglichem, sauberem Wasserstoff zu finanzieren.»

Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) liegt die jährliche globale spezifische Wasserstoffproduktion bei etwa 70 Mio. t, aber fast alles davon ist «grauer» Wasserstoff, der aus umweltschädlichen fossilen Brennstoffen hergestellt wird. Gemäss DOE könnte ein einzelner 1000-MW-Reaktor jährlich über 200ʼ000 t Wasserstoff produzieren. Zehn solche Reaktoren könnten also jährlich etwa zwei Mio. t erzeugen oder ein Fünftel des derzeit in den USA verwendeten Wasserstoffs. Dieses Verfahren würde es Versorgungsunternehmen ermöglichen, Wasserstoff als Ausgangsstoff regional zu produzieren und zu verkaufen sowie sauberen und zuverlässigen Strom in das Netz einzuspeisen. Die IEA teilte mit, dass etwa zwölf Wasserstoff-Demonstrationsprojekte mit einer kombinierten Elektrolyseurkapazität von 250 MW die Nutzung von Kernenergie zur Wasserstoffproduktion untersuchen. Diese Projekte befinden sich in China, Grossbritannien, Kanada, China, Russland und den USA. Aber nicht alle dieser Projekte würden realisiert werden, meint die IEA.

Wasserstoff-Projekte in den USA

In den USA plant die Exelon Corporation, die grösste Kernkraftwerksbetreiberin des Landes, die Installation eines 1-MW-Elektrolyseurs am Standort Nine Mile Point im Bundesstaat New York um die Wasserstoffproduktion zu demonstrieren. Das Idaho National Laboratory des DOE arbeitet mit dem in Kalifornien ansässigen Unternehmen Bloom Energy an einem Projekt zur Herstellung von sauberem Wasserstoff mittels Elektrolysetechnologie auf Nuklearbasis zusammen. Das INL arbeitet auch mit der Xcel Energy Inc. aus Minneapolis zusammen, um ein Wasserstoffsystem zu demonstrieren, das «die Kernenergieindustrie verändern könnte». Der Wasserstoff wird zunächst im Kernkraftwerk verwendet, in dem er produziert wird, könnte aber später an andere interessierte Industrien verkauft werden. Auch die EU ist an der Wasserstoffproduktion interessiert.