青島にある中国科学院の中国の研究者らは、米国で計画されていたよりもはるかに効率的に海水からウランを抽出できる新材料を開発した。
青島バイオエネルギー・バイオプロセス技術研究所のチームは、PhosCageと呼ばれる物質を開発した。これはリン酸基を持つスポンジ状の分子構造で、ウランに対する化学的なトラップとして機能する。
実際の海水サンプルを用いた試験では、この材料は吸着剤1グラムあたり最大50,4ミリグラムのウランを回収した。これは米国エネルギー省の目標値である1グラムあたり6ミリグラムの8倍以上に相当する。
実験室条件では、PhosCageはわずか5分で吸着平衡に達した。科学者らはこの材料を、外洋での使用に適したミリメートルサイズの顆粒に加工した。
この顆粒は1グラムあたり22,55ミリグラムのウランを回収し、7回の再利用サイクル後も性能を維持した。また、高い選択性とバイオファウリング耐性も示している。
「この研究は海水からのウラン抽出への新しいアプローチを開き、より多くのウランを捕捉でき、最終的に大規模に使用できる吸着剤の基礎を築くものです」と研究者らは述べている。
中国にとってこの技術は特に重要である。同国は陸上にかなりのウラン埋蔵量を持つが、原子力発電を積極的に拡大しており、生産量を上回る量を消費している。
世界の海洋には約4,5億トンのウランが含まれており、これは陸上の埋蔵量の1000倍に相当するが、濃度が低いため工業的な採取は困難な課題となっている。
この進歩は、原子力燃料の供給における世界的なバランスを変える可能性があるのだろうか？
今のところ科学者らは、この研究は将来の開発の基礎を築くものであり、大規模応用に関するすべての工学的課題を直ちに解決するものではないと強調している。
