يمكن للتطبيقات غير الكهربائية التي تعمل بالطاقة النووية أن تُتيح حلولاً مستدامة فيما يتعلق بعدد من تحديات الطاقة التي ستواجهها الأجيال الحالية والمقبلة. وثمة اهتمام متزايد في جميع أنحاء العالم باستخدام الطاقة النووية لتطبيقات مثل تحلية مياه البحر، وإنتاج الهيدروجين، وتدفئة الأحياء السكنية، ومختلف التطبيقات الصناعية.
وقد ثبُتَ أنّ التحلية النووية خيار مجد لتلبية الطلب المتزايد على مياه الشرب في جميع أنحاء العالم، مما يعطي أملاً للمناطق القاحلة وشبه القاحلة التي تواجه حالات نقص حاد في المياه. ويمكن أيضاً استخدام التحلية النووية لإدارة المياه المستخدمة في محطات القوى النووية، لا سيما في المناطق التي تعاني من ندرة المياه، وذلك لضمان توافر إمداد منتظم بالمياه خلال جميع مراحل تشييد محطات القوى النووية، وتشغيلها، وصيانتها.
ويُؤدي الهيدروجين الذي لا توجد له رواسب طبيعية دوراً رئيسياً في العديد من التطبيقات الصناعية. ومن المسلّم به على نطاق واسع أنّ الهيدروجين حامل للطاقة ملائم للبيئة ويمكن استخدامه كوقود نظيف لأغراض النقل دون المساهمة في الاحترار العالمي. وتُظهر تكنولوجيات إنتاج الهيدروجين النووي إمكانيات كبيرة وعدداً من المزايا مقارنة بالمصادر الأخرى التي يمكن النظر فيها لزيادة حصة الهيدروجين في إطار اقتصاد الطاقة العالمي في المستقبل. وإلى جانب خفض الضرائب المفروضة على استخدام الكربون، فإنّ مدخلات الكهرباء لأغراض إنتاج الهيدروجين آخذة في التناقص بفضل درجات الحرارة الأعلى التي تتيحها المفاعلات النووية المرتفعة الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، فإنّ توليد الكهرباء في مثل هذه الدرجات العالية من الحرارة هو أكفؤ بكثير وبالتالي أكثر اقتصاداً.