Китайские учёные смогли ускорить добычу урана из морской воды

Больше и быстрее всех атомные электростанции строит Китай. При этом он остаётся зависимым от иностранных поставок урана. Своя руда довольно низкого качества и даже её запасы ограничены. Теоретически уран можно добывать из морской воды, где его в 1000 раз больше, чем в недрах. Тормозит процесс низкая концентрация урана в воде, поэтому без прорыва на этом направлении дела не будет.

Источник изображения: Weibo/CPNN

Группа учёных из Северо-Восточного педагогического университета в Чанчуне в провинции Цзилинь опубликовала работу, в которой сообщила о разработке и апробации нового метода извлечения урана из морской воды. По словам исследователей, предложенная технология в три раза быстрее извлекает сырьё из воды, чем альтернативные методы. Насколько это сложная задача можно понять, если представить, что нам надо добыть 1 г поваренной соли из 300 тыс. литров пресной воды.

Традиционно уран и другие элементы извлекаются из морской воды с помощью ряда физико-химических процессов и реакций. Новый подход предлагает электрохимическую реакцию. Необходимо было только разработать электрод, который мог бы улавливать ионы урана, связывать их и накапливать для дальнейшего использования.

В итоге команда представила электрод с полимерным покрытием. За основу были взяты так называемые пористые ароматические каркасы. Также исследователи подобрали режимы работы электрохимического процесса, чтобы проходящий через электроды и жидкость ток время от времени менял направление и силу. Это было необходимо для того, чтобы ионы других металлов в морской воде, а их там очень много и разных, не забивали электроды и не тормозили процесс связывания урана.

«Извлечение урана электродами PAF (PAF-E) показывает более высокое поглощение и более быструю кинетику по сравнению с физико-химической адсорбцией», — сообщают авторы работы.

Источник изображения: Zhu Guangshan

В ходе испытаний, проведенных на воде из Бохайского залива, команда использовала электрод для извлечения 12,6 мг урана на 1 г материала. Процесс продолжался в течение 24 дней. Причём на момент измерения насыщения ещё не было. Процесс может быть масштабирован с получением приемлемого результата в промышленных масштабах.