@ 2018.06.19 , 14:00

能源工业突破性的技术:从海水中提取铀元素

能源工业突破性的技术:从海水中提取铀元素

科学家们取得了突破性进展,革新了工业生产核燃料的技术手段。更妙的是,他们不用预先制造新型的机器,只需借取一点来自海洋的神秘力量——或者说在海水中的某种化学物质。

美国的研究人员使用特别设计的纤维来提取海水中的天然铀元素,实践证明他们的吸附材料足以过滤得到5克黄饼——核反应燃料重铀酸铵或重铀酸钠的俗称。

“这是一个里程碑。”太平洋西北国家实验室(PNNL)的生物地球化学家Gary Gill说。

“它表明这种方法具有极高的潜在商业价值——毕竟海水是地球上最大的铀来源。”

隶属美国能源部的PNNL团队与一家名为LCW超临界技术公司的科学家合作。

LCW的研究人员开发出了一种特殊的丙烯酸纤维,可以吸附并固定住天然存在于海洋中的铀元素。

LCW总裁Chien Wai解释说:“我们对普通的廉价纤维进行了化学改性,将其转化为对铀有选择性的高效可重复使用的吸附剂。PNNL有足够的能力评估和测试这些材料的性能,(他们的肯定)对于推动这项技术的发展具有非常重要的意义。”

在以前的研究中,Wai帮助奠定了该工艺的理论基础,使铀能吸附在丙烯酸纤维的分子上,或固定到与纤维化学结合一起的配体上。

只要将纤维直接放入海水中,或者将海水泵入实验室,给定足够的时间,它自然就能提取出水中漂浮的铀。

科学家多年来一直在努力优化这类技术,当它成熟时,可以预见其收益将十分巨大。

不仅仅是因为我们不再需要在陆地上挖洞采矿,而且还因为我们实际上相当于推开了原材料无限供应的大门。

斯坦福大学的研究员Yi Cui说,“海水中铀元素的浓度很小,但是海洋如此巨大,以至于如果我们能够高效地提取这些痕量物质,那基本上是取之不尽的。”

根据Wai的说法,吸附材料的制造成本极其低廉,研究人员估计,扩大生产规模将可以与铀的陆基开采成本相互竞争。

也许更为重要的是,该团队估计至少有40亿吨铀在海洋中等待我们的挖掘利用,这是陆基矿石中已知存量的500倍。

未来还要需要更多的工作——包括对纤维进行更多的试验,挖掘它提取的其它类化学物质的潜力——但现在我们可能已经站在了能源生产大革命的边缘。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.8
赞一个 (3)

24H最赞