Уран из морской воды может обеспечить бесконечные поставки ядерной энергии

Изменение климата является такой неотложной проблемой, что, несмотря на проблемы с радиоактивными отходами, ядерная энергетика жизнеспособна до тех пор, пока не будут массово использоваться технологии с возобновляемыми источниками энергии, такие как солнечная энергия и ветер.

Океан является хорошим источником уранового топлива, но это количество настолько невелико, что его извлечение экономически нецелесообразно. Тем не менее, исследователи из Стэнфордского университета разработали новую технику, которая может собрать матриал в три раза больше, что означает, что вскоре мы получим новый источник урана, который мог бы помочь удержать CO2 под контролем.

Удивительное количество урана существует в океане в виде положительно заряженных ионов уранила. Общее количество оценивается в 4,5 миллиарда тонн, что достаточно для питания действующих производств в течение примерно 6 миллиардов лет. Тем не менее, процесс его извлечения до сих пор было слишком трудоемким и дорогостоящим, чтобы добывать уран в приличных количествах.

Лучший способ получить уран из соленой воды - это окунуть в морскую воду пластиковые волокна, покрытые органическим химическим веществом, называемым амидоксимом. Ионы уранила прилипают к амидоксимам, а затем могут быть извлечены и рафинированы в урановое топливо. Ключом к его практичности является то, как быстро можно улавливать ионы, насколько прочно они прилипают и как часто можно повторно использовать пластиковые волокна.

Команда Стэнфорда придумала кондуктивный прототип гибрида углерода и целлюлозного волокна с привитыми амидоксимными группами, который проявил себя лучшим образом в обозначенных трех областях.

Посылая электрические импульсы вниз по волокну, он смог поглотить до девяти раз больше уранила, чем предыдущие волокна, без наступления насыщения.

В течение 11-часового теста в Half Moon Bay команда собрала в три раза больше урана, а волокна увеличили срок службы стандартного амидоксима в три раза.

В 2012 году японская команда оценила, что их технологии экстракции морской воды, используя предыдущие разработки, может быть использована примерно за 300 долларов за килограмм. Это примерно в три раза больше коммерческой цены, но сейчас конечная стоимость составляет около половины.

«У нас еще много работы, но это важные шаги к практичности», - сказал соавтор исследования Ли Цуй (Li Cui). «На протяжении большей части этого столетия часть нашей электроэнергии должна будет поступать из источников, которые мы можем включить и выключить. Я считаю, что ядерная энергия должна быть частью этого набора».