Chińscy badacze z Chińskiej Akademii Nauk w Qingdao opracowali nowy materiał, który pozwala wydobywać uran z wody morskiej znacznie efektywniej niż planowano w USA.
Zespół z Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology stworzył substancję o nazwie PhosCage. Jest to gąbczasta struktura molekularna z grupami fosforanowymi, które działają jak chemiczne pułapki na uran.
W testach na rzeczywistych próbkach wody morskiej materiał wykazał wynik do 50,4 mg uranu na gram adsorbentu. To ponad osiem razy więcej niż docelowy wskaźnik Departamentu Energii USA — 6 mg na gram.
W warunkach laboratoryjnych PhosCage osiągał równowagę adsorpcji już po pięciu minutach. Naukowcy przekształcili materiał w milimetrowe granulki, wygodne do użycia na otwartym oceanie.
Granulki zapewniły ekstrakcję 22,55 mg uranu na gram i zachowywały funkcjonalność po siedmiu cyklach ponownego użycia. Wykazują również wysoką selektywność i odporność na biofouling.
„Ta praca otwiera nowe podejście do wydobycia uranu z wody morskiej i stanowi podstawę dla adsorbentów zdolnych do wychwytywania większej ilości uranu i ostatecznie do wykorzystania na dużą skalę” — oświadczyli badacze.
Dla Chin technologia jest szczególnie istotna: kraj posiada znaczne zasoby uranu na lądzie, ale zużywa go więcej niż wydobywa, aktywnie rozwijając energetykę jądrową.
Oceany świata zawierają około 4,5 mld ton uranu — tysiąc razy więcej niż zasoby lądowe, jednak niskie stężenie substancji sprawia, że przemysłowe wydobycie jest trudnym zadaniem.
Czy ten przełom może zmienić globalną równowagę w dostawach paliwa jądrowego?
Na razie naukowcy podkreślają, że praca tworzy fundament pod przyszłe opracowania, a nie od razu rozwiązuje wszystkie kwestie inżynieryjne związane z zastosowaniem na dużą skalę.
