จีนวิจัยและพัฒนาเทคนิคใหม่ในการสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเล

นักวิจัยชาวจีนกำลังใช้ขี้ผึ้งเพื่อสร้างเม็ดเจลที่ทำจากน้ำซึ่งสามารถแยกยูเรเนียมออกจากน้ำทะเลได้ ซึ่งถือเป็นวิธีแก้ปัญหาใหม่ในการผลิตพลังงานให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากมหาสมุทร

นักวิทยาศาสตร์ จากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน (ประเทศจีน) ได้ทำการวิจัยข้างต้นและตีพิมพ์ในวารสาร Advanced Functional Materials เมื่อเดือนที่แล้ว พวกเขากล่าวว่า "กระบวนการเตรียมการทั้งหมดนั้นง่ายและใช้งานง่าย คุ้มค่า และง่ายต่อการขยายขนาด"

Trung Quốc nghiên cứu phát triển kỹ thuật mới để chiết xuất uranium từ nước biển- Ảnh 1. — โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เทียนวานในมณฑลเจียงซู (ประเทศจีน)

นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าแหล่งสำรองยูเรเนียมบนบกที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อาจตอบสนองความต้องการพลังงานนิวเคลียร์ของโลกได้เพียงหนึ่งศตวรรษเท่านั้น แหล่งสำรองยูเรเนียมในมหาสมุทรอาจให้พลังงานแก่โลก ได้มากกว่าหนึ่งพันปี อย่างไรก็ตาม การสกัดไอออนจากน้ำทะเลเป็นเรื่องยาก เนื่องจากมหาสมุทรของโลกมีความเข้มข้นของยูเรเนียมต่ำมาก โดยน้ำทะเล 1 ตันมียูเรเนียมเพียง 3.3 มิลลิกรัม และมีไอออนจำนวนมากปะปนอยู่ในสิ่งแวดล้อมทางทะเล

การลดคาร์บอนในโครงข่ายไฟฟ้าทั่วโลกก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก วิธีหนึ่งที่จะทำเช่นนี้ได้คือการเพิ่มการใช้พลังงานนิวเคลียร์ จีนกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่าประเทศอื่นใด แต่แร่ยูเรเนียมของจีนมีคุณภาพต่ำและต้องพึ่งพาการนำเข้า

เพื่อรับมือกับความท้าทายเหล่านี้ นักวิจัยกล่าวว่า “การใช้ประโยชน์จากแหล่งยูเรเนียมที่ไม่ธรรมดาจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการผลิตไฟฟ้าอย่างยั่งยืน” ทีมงานกล่าวว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติดูดซับสูงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และผลิตได้ง่าย

ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยจึงค้นพบว่าโพลีอะมิดอกซิม ซึ่งเป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่มีปฏิกิริยากับโลหะสูง ได้ "แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันโดดเด่นในการดักจับยูเรเนียมจากน้ำทะเลธรรมชาติ" เพื่อเปลี่ยนโพลีอะมิดอกซิมให้เป็นวัสดุที่มีรูพรุนและดูดซับได้ ทีมวิจัยใช้วิธีการหล่อด้วยขี้ผึ้งเพื่อสร้างอนุภาคไฮโดรเจล ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่ชอบน้ำ

โพลีอะมิดอกซิมจะถูกละลายในน้ำ จากนั้นเทลงในขี้ผึ้งเทียนที่ละลายแล้วและผสมให้เข้ากัน หลังจากเย็นตัวลงแล้ว น้ำจะถูกกำจัดออกจากขี้ผึ้งที่แข็งตัว และเก็บขี้ผึ้งที่สกัดออกมา

วัสดุที่เหลือถูกบดให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก ก่อตัวเป็นเม็ดไฮโดรเจลที่มี “รูปร่างคล้ายชีสอันเป็นเอกลักษณ์” เนื่องจากมีรูพรุนขนาดใหญ่ ทีมงานได้เคลือบเม็ดด้วยโพลีอะคริลิกอัลจิเนต ซึ่งเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติดูดซับน้ำได้ดี ทำให้เกิดทรงกลมที่สามารถดูดซับได้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 มิลลิเมตร

อนุภาคที่ได้มีความสามารถในการดูดซับสูง มีปฏิกิริยากับวัสดุได้ดี และมีความสามารถในการคัดเลือกไอออนของยูเรเนียมได้ดี ผลการทดลองแสดงให้เห็นถึง “ศักยภาพที่สำคัญ” ของอนุภาคเหล่านี้ในการดักจับยูเรเนียมจากน้ำทะเลธรรมชาติ ตามที่นักวิจัยกล่าว

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