В Китаї оголосили про нову еру екологічної енергетики: вчені навчились видобувати уран з морської води

Група вчених з Технічного інституту фізики та хімії Китайської академії наук розробила новий, передовий метод вилучення урану з океанської води. Технологія натхнена природними структурами, зокрема пористими плодами дерева Liquidambar formosana (східного амбару).

Дослідження опубліковано у науковому журналі Matter.

Уран видобувають в основному для виробництва ядерної енергії. Його використовують як паливо в атомних електростанціях для виробництва електричної енергії шляхом розщеплення атомів урану в процесі ядерної реакції. Крім того, уран застосовується для виготовлення ядерних боєприпасів і використовується в медичних цілях, зокрема в радіотерапії для лікування певних видів раку.

При цьому видобуток урану дуже дорогий процес, адже вимагає високих стандартів безпеки та спеціалізованих технологій. Однак все може змінитись вже найближчим часом.

Група вчених із Технічного інституту фізики та хімії Китайської академії наук розробила передовий метод вилучення урану з океанської води, натхненний природними структурами. Адсорбент, створений на зразок пористих плодів дерева Liquidambar formosana, демонструє безпрецедентну ефективність захоплення іонів урану.

Світовий океан містить колосальні запаси урану — близько 4 млрд. тонн, що у тисячу разів перевищує обсяг усіх відомих наземних родовищ. Однак наднизька концентрація цього цінного елемента (всього 3,3 мікрограми на літр) досі робила його промисловий видобуток нерентабельним.

Новий біоміметичний адсорбент вирішив цю проблему завдяки унікальній структурі. Ієрархічна система пір, що повторює природний механізм рослини, забезпечує швидкий транспорт іонів – всього за 0,3 секунди. Спеціально розроблені нанопастки вибірково захоплюють саме іони урану, ігноруючи інші метали, такі як ванадій та залізо.

Експерименти показали, що новий матеріал демонструє на 213% вищу адсорбційну здатність порівняно з традиційними рішеннями. Контрольована товщина стінок та оптимальна щільність пір, досягнуті завдяки точному настроюванню параметрів синтезу, додатково підвищують ефективність технології.

Технологія може забезпечити доступ до практично невичерпних запасів урану, знизити залежність від традиційних родовищ та запропонувати екологічно безпечний метод видобутку, що не порушує морські екосистеми.