Прорыв в ядерной энергетике: ученые смогли извлечь уран из воды с помощью воска

Ученым из Китая удалось совершить прорыв в ядерной энергетике. Они разработали метод извлечения урана из морской воды с помощью неожиданного ингредиента: воска для свечей. В перспективе этот метод может совершить революцию, открыв практически бесконечный источник топлива, сообщает Interesting Engineering.

Атомные электростанции используют уран для выработки электроэнергии. Однако ученые подсчитали, что текущие запасы урана на суше, которые составляют 7,6 миллиона тонн, могут обеспечить спрос на ядерную энергию только около 100 лет.

«Извлечение урана из океана считается перспективным решением для удовлетворения спроса на ядерное топливо», — заявили авторы нового исследования.

В океанах содержится около 4,5 миллиарда тонн урана, то есть, в сотни раз больше, чем на суше. Потенциально, этот запас может обеспечивать мир энергий около 1000 лет. Но извлечение урана из воды – сложная задача. Уран присутствует в морской воде в низких концентрациях, что усложняет его эффективную изоляцию.

Группа исследователей из Даляньского института химической физики в Китае разработала новый и экономически эффективный метод извлечения урана из морской воды. Он заключается в создании специальных абсорбирующих шариков с использованием легкодоступных материалов, включая воск для свечей. Инновационный подход группы заключается в растворении полиамидоксима, материала, известного своим высоким сродством к металлам, в воде, а затем смешивании его с расплавленным воском для свечей.

«На сегодняшний день пористые адсорбенты, изготовленные с использованием полиамидоксима (ПАО), в частности макропористые гидрогели ПАО, продемонстрировали исключительный потенциал для захвата урана из природной морской воды», — утверждают исследователи.

После охлаждения и удаления воска оставшийся материал измельчается в пористые частицы гидрогеля, которые описываются как имеющие «отличительную сыроподобную морфологию». Затем эти частицы инкапсулируются в альгинат-полиакриловую кислоту, образуя высокоабсорбирующие сферы диаметром около трех миллиметров.

Ученые протестировали эти «бусины» в реальных и имитируемых морских условиях. В обоих случаях они показали отличный результат.

«Достигнута высокая поглощающая способность в 4,79 миллиграмма урана на грамм бус из 10 литров прибрежной морской воды в течение 15 дней», — заявили ученые.

Эта цифра увеличилась до 8,23 миллиграммов урана на грамм шариков в имитированной морской воде. Команда также протестировала шарики в воде с добавлением урана. Через 10 дней шарики продемонстрировали эффективность извлечения от 95,9 до 99,5%.

Ранее ученые заявили о том, что первый ядерный реактор на Земле появился задолго до того, как люди начали создавать подобные объекты. На самом деле нас опередила природа и создала ядерный реактор еще тогда, когда на планете доминировали микробы.