В Китае строится больше АЭС, чем в любой другой стране мира, но запасы урана в стране незначительны, поэтому приходится полагаться на импорт. Возможность получать этот тяжелый металл из океана может иметь огромное значение для независимости КНР и всемирной энергетической структуры в целом, пишет SCMP.
С тех пор как в начале 40-х Энрико Ферми построил первый атомный реактор в Чикаго, уран стал важнейшим элементом для энергетики и других отраслей промышленности. Добывают его в месторождениях, запасы которых не бесконечны. Одним из альтернативных источников урана является океан, в котором, по оценкам ученых, содержится около 4,5 млрд тонн этого элемента — почти в тысячу раз больше, чем в месторождениях.
Однако получить уран из морской воды чрезвычайно сложно ввиду очень низкой концентрации этого элемента — примерно 3,3 части на миллиард — и наличия мешающих ионов в сложной морской среде. Трудоемкость такой задачи можно сравнить с извлечением грамма соли из 300 000 литров пресной воды.
Решением ученых из Северо-восточного педагогического университета в Чанчуне стал электрод, состоящий из углеродного волокна, покрытого двумя мономерами. В результате реакции полимеризации в материале возникли микроскопические неровности и углубления — так называемая пористая ароматическая решетка. Она превращает ионы урана в урановые соединения, а пористая структура волокон помогает улавливать ионы урана.
Новый электрохимический метод получения урана обеспечивает больший объем производства и втрое большую скорость экстракции по сравнению с более традиционным методом физико-химической адсорбции.
Испытания в водах залива Бохайвай Желтого моря показали, что за 24 дня электроды в состоянии извлечь 12,6 мг урана на грамм материала. При этом по прошествии этого срока электрод еще мог продолжать работу. Несмотря на присутствие в соленой воде мешающих ионов металлов, он сохранял стабильность на протяжении нескольких циклов. Ученые объясняют это изменением напряжения в электродах, которое отталкивает несвязанные ионы.
Недавно в Китае запустили первый в мире атомный реактор 4-го поколения. Разработчики утверждают, что в случае внезапного сбоя или внешнего вмешательства реактор АЭС «Шидаовань» не расплавится.
