Китай – мембрана для урана из морской воды

Китайские учёные создали новый материал, с помощью которого станет возможным, как они надеются, увеличить в 20 раз выход урана из морской воды в сравнении с существующими методами.

Об этом говорится в статье, опубликованной в «South China Morning Post».

Морская вода – огромный источник природного урана. Считается, что воды морей и океанов Земли содержат в совокупности более 4,5 миллиарда тонн урана. Однако его концентрация в морской воде мала, в среднем 3,3 микрограмма на литр, что делает его добычу сложным и дорогим процессом.

В 80-ых годах японские специалисты приступили к экспериментам по извлечению урана из морской воды с использованием поглотителей из волокна амидоксима. Выяснилось, что с помощью амидоксима возможно связывать растворённые в морской воде частицы урана.

Китай заинтересован в разработке промышленных технологий добычи урана из морской воды. В 2019 году под эгидой корпорации CNNC в этих целях был создан инновационный альянс, а в академии наук начались исследования по повышению выхода урана при применении амидоксима в качестве адсорбента.

Некоторые полученные результаты китайские учёные представили в статье, опубликованной в журнале «Nature Sustainability» (статья в платном доступе, первый автор – Yang Linsen).

Суть их разработки заключается в создании пористой мембраны. идею которой им подсказала природа, а именно, фрактальная структура кровеносной системы человека.

Оказалось, что созданная мембрана, будучи насыщенной амидоксимом, значительно лучше накапливает уран. Выход урана в экспериментах с новой мембраной был примерно в 20 раз выше, чем при использовании других адсорбирующих материалов.

«Фракталы, такие как кровеносные сосуды, встречаются в биологических системах повсеместно. Они позволяют оптимизировать обмен и преобразование веществ. Это вдохновило нас на разработку новых адсорбентов», – комментирует Ян Линьсэнь (Yang Linsen).

В результате испытаний, длившихся четыре недели, китайские специалисты определили, что с помощью 1 грамма новой мембраны возможно извлечь из морской воды до 9,03 миллиграмма урана, что является очень хорошим результатом.

В порядке своеобразной рецензии в том же номере журнала опубликована статья группы американских авторов, включая специалиста из Окриджской нацлаборатории Костаса Цуриса.

Выводы американцев звучат скромнее заявлений китайских авторов. Они сочли предложенный китайцами материал (пористую мембрану) «равным или превосходящим многие современные адсорбенты».

В то же время американские авторы отметили, что в китайской статье опущены вопросы, связанные с биообрастанием – процессом накапливания биоорганизмов на погруженные в морскую воду поверхности. По мнению американских специалистов биообрастание может негативно сказаться на эффективности извлечения урана при помощи предложенной мембраны.

Кроме того, подчёркивают американские авторы, китайская мембрана извлекает не только уран, но и другие элементы, такие как ванадий, железо, цинк и медь. Следовательно, потребуется разработка дополнительного процесса выделения урана из полученной смеси.

«Однако текущий прогресс, наряду с усилиями других исследователей со всего мира, активно исследующих эту тему, делает нас всё ближе и ближе к разработке практичного адсорбента (для извлечения урана из морской воды)», – считают авторы американской статьи.

SinoAtom © 2017-2022 Frontier Theme