Các nhà nghiên cứu Trung Quốc từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Thanh Đảo đã phát triển một vật liệu mới cho phép chiết xuất uranium từ nước biển hiệu quả hơn đáng kể so với kế hoạch của Mỹ.
Nhóm nghiên cứu của Viện Năng lượng sinh học và Công nghệ sinh học Thanh Đảo đã tạo ra một chất có tên là PhosCage. Đây là một cấu trúc phân tử xốp với các nhóm phosphate hoạt động như những cái bẫy hóa học để bắt uranium.
Trong các thử nghiệm trên các mẫu nước biển thực tế, vật liệu này cho kết quả lên tới 50,4 mg uranium trên mỗi gam chất hấp phụ. Con số này vượt quá mục tiêu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ — 6 mg trên mỗi gam — hơn tám lần.
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, PhosCage đạt trạng thái cân bằng hấp phụ chỉ trong năm phút. Các nhà khoa học đã biến vật liệu này thành các hạt có kích thước milimet, thuận tiện cho việc sử dụng ngoài đại dương.
Các hạt này đảm bảo chiết xuất 22,55 mg uranium trên mỗi gam và duy trì hiệu suất sau bảy chu kỳ tái sử dụng. Chúng cũng thể hiện tính chọn lọc cao và khả năng chống bám bẩn sinh học.
"Công trình này mở ra một cách tiếp cận mới để chiết xuất uranium từ nước biển và đặt nền móng cho các chất hấp phụ có khả năng thu giữ nhiều uranium hơn và cuối cùng được sử dụng ở quy mô lớn", các nhà nghiên cứu tuyên bố.
Đối với Trung Quốc, công nghệ này đặc biệt phù hợp: quốc gia này có trữ lượng uranium đáng kể trên đất liền, nhưng tiêu thụ nhiều hơn khai thác, đồng thời tích cực mở rộng năng lượng hạt nhân.
Các đại dương trên thế giới chứa khoảng 4,5 tỷ tấn uranium — gấp một nghìn lần trữ lượng trên đất liền, tuy nhiên nồng độ chất thấp khiến việc khai thác công nghiệp trở thành một nhiệm vụ khó khăn.
Liệu bước đột phá này có thể thay đổi cán cân toàn cầu trong việc cung cấp nhiên liệu hạt nhân?
Trong khi đó, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng công trình này tạo nền tảng cho các phát triển trong tương lai, chứ không phải ngay lập tức giải quyết mọi vấn đề kỹ thuật của việc ứng dụng quy mô lớn.
