Ученые из Северо-восточного педагогического университета в Китае разработали электрохимический метод извлечения урана из обычной морской воды. Это может стать для человечества практически неограниченным источником энергии.
Согласно текущим оценкам, на суше находится около 8 миллионов тонн известных запасов урана. Этого достаточно чтобы обеспечить мировые ядерные реакторы на несколько столетий (при текущем уровне потребления).
Но в море находится примерно 4,5 миллиарда тонн урана в виде растворенных уранил-ионов. Если бы люди научились добывать его, это значительно расширило бы энергетическое будущее человечества. Более того, по мере извлечения урана из морской воды, из земной коры продолжал бы поступать новый уран. По оценкам, его запасов хватит на миллиард лет.
Команда Северо-восточного педагогического университета исследует новый способ извлечения этих радиоактивных богатств. Такое извлечение не является новой идеей. Ранее другие исследователи рассматривали использование полимерных матов, проводящих волокон и других методов.
Теперь ученые предлагают использовать для этого гибкую ткань, свитую из углеродных волокон, покрытых двумя специализированными мономерами и обработанных гидроксиламином гидрохлоридом. Пористая ткань предоставляет крошечные карманы для амидоксима, который захватывает уранил-ионы.
Сам процесс захват напоминает школьный химический эксперимент. Ткань помещают в морскую воду или в раствор уранил-ионов, где она действует как катод. Также к ней добавляется графитовый анод. Когда между ними подавался ток, на катодной ткани накапливались ярко-желтый осадок, содержащий уран.
В ходе испытаний команда смогла извлечь 12,6 мг урана из грамма воды за 24 дня. Это более высокий показатель и скорость, чем у других материалов, протестированных ранее, либо при естественном накоплении урана на ткани.
Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
