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 majer 编辑发布。