Китай исследует и разрабатывает новую технологию извлечения урана из морской воды

Китайские исследователи используют воск для создания гелевых гранул на водной основе, которые могут отделять уран от морской воды. Это новое решение для обеспечения атомных электростанций энергией из океана.

Ученые из Даляньского института химической физики (Китай) провели исследование, описанное выше, и опубликовали его результаты в журнале Advanced Functional Materials в прошлом месяце. Они отметили: «Весь процесс приготовления прост и удобен в эксплуатации, экономически эффективен и легко масштабируется».

Тяньваньская атомная электростанция в провинции Цзянсу (Китай)

Учёные подсчитали, что наземные запасы урана, используемые в качестве топлива для ядерных реакторов, могли бы обеспечить мировые потребности в ядерной энергии всего на столетие. Запасы урана в океанах могли бы обеспечивать мир энергией более тысячелетия. Однако извлечение ионов из морской воды затруднено из-за крайне низкой концентрации урана в океанах Земли (1 тонна морской воды содержит всего 3,3 мг урана), а также из-за присутствия множества ионов в морской среде.

Декарбонизация глобальной энергосистемы также критически важна для сокращения выбросов. Один из способов добиться этого — увеличить использование атомной энергии. Китай строит больше атомных электростанций, чем любая другая страна, но его урановая руда низкого качества, и страна зависит от импорта.

Чтобы решить эти проблемы, исследователи утверждают: «Использование нетрадиционных источников урана принесло бы большую пользу для устойчивого производства электроэнергии». Команда отмечает, что в последние годы использование материалов с высокой поглощающей способностью становится всё более популярным благодаря их высокой эффективности, низкой стоимости и простоте производства.

Соответственно, исследовательская группа обнаружила, что полиамидоксим – полимерный материал, обладающий высокой реакционной способностью по отношению к металлам – «продемонстрировал исключительный потенциал в извлечении урана из природной морской воды». Чтобы превратить полиамидоксим в пористый и абсорбирующий материал, исследовательская группа использовала метод литья в воск для создания частиц гидрогеля – разновидности водолюбивого полимера.

Полиамидоксим растворяют в воде, затем вливают в расплавленный воск свечей и тщательно перемешивают. После охлаждения воду из застывшего воска удаляют, а извлеченный воск собирают.

Оставшийся материал был измельчен до мелких частиц, образовав гидрогелевые шарики с «характерной сыроподобной морфологией» благодаря крупным порам. Ученые покрыли шарики полиакриловым альгинатом – синтетическим полимером с хорошими водопоглощающими свойствами, – образовав абсорбирующие сферы диаметром около 3 мм.

Полученные частицы продемонстрировали высокую адсорбционную способность, реакционную способность и хорошую селективность к ионам урана. По словам исследователей, экспериментальные результаты продемонстрировали «значительный потенциал» этих частиц для извлечения урана из природной морской воды.

Источник: https://thanhnien.vn/trung-quoc-nghien-cuu-phat-trien-ky-thuat-moi-de-chiet-xuat-uranium-tu-nuoc-bien-185241218112925349.htm