Chinesische Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Qingdao haben ein neues Material entwickelt, das es ermöglicht, Uran aus Meerwasser deutlich effizienter zu gewinnen als in den USA geplant.
Das Team des Qingdaoer Instituts für Bioenergie und Bioprozess-Technologie hat eine Substanz namens PhosCage entwickelt. Es handelt sich um eine schwammartige Molekülstruktur mit Phosphatgruppen, die als chemische Fallen für Uran wirken.
In Tests mit echten Meerwasserproben zeigte das Material ein Ergebnis von bis zu 50,4 mg Uran pro Gramm Adsorptionsmittel. Das ist mehr als achtmal so hoch wie das Ziel des US-Energieministeriums von 6 mg pro Gramm.
Unter Laborbedingungen erreichte PhosCage das Adsorptionsgleichgewicht in nur fünf Minuten. Die Wissenschaftler verwandelten das Material in millimetergroße Granulate, die sich für den Einsatz im offenen Ozean eignen.
Die Granulate ermöglichten die Extraktion von 22,55 mg Uran pro Gramm und blieben nach sieben Wiederverwendungszyklen funktionsfähig. Sie zeigen außerdem eine hohe Selektivität und Beständigkeit gegen Biofouling.
„Diese Arbeit eröffnet einen neuen Ansatz zur Urangewinnung aus Meerwasser und legt den Grundstein für Adsorptionsmittel, die mehr Uran aufnehmen können und letztendlich in großem Maßstab eingesetzt werden können“, erklärten die Forscher.
Für China ist die Technologie besonders relevant: Das Land verfügt über bedeutende Uranvorkommen an Land, verbraucht aber mehr, als es fördert, und baut seine Kernenergie aktiv aus.
Die Weltmeere enthalten etwa 4,5 Milliarden Tonnen Uran – tausendmal mehr als die Landreserven, doch die geringe Konzentration der Substanz macht die industrielle Gewinnung zu einer schwierigen Aufgabe.
Könnte dieser Durchbruch das globale Gleichgewicht bei der Versorgung mit Kernbrennstoff verändern?
Die Wissenschaftler betonen jedoch, dass die Arbeit eine Grundlage für zukünftige Entwicklungen schafft und nicht sofort alle technischen Fragen der großtechnischen Anwendung löst.
