Chiny będą pozyskiwać uran z wody morskiej. Przełom w produkcji energii jądrowej

Podczas gdy świat szuka sposobów na wycofanie paliw kopalnych, energia jądrowa jest reklamowana jako niezawodna metoda wspierania sieci, zwłaszcza gdy odnawialne źródła energii tj. wiatr i słońce nie zawsze działają niezawodnie. Fuzja jądrowa jest wciąż tematem przyszłości i wymaga dalszego rozwoju. Rozszczepienie jądra atomowego jest natomiast poznanym, sprawdzonym i bezpiecznym (wbrew powszechnej opinii kształtowanej przez wydarzenia w Czarnobylu i Fukushimie) sposobem wytwarzania energii.

Rozszczepienie jądra atomowego wyzwala energię w postaci ciepła, które może być przekształcone w energię elektryczną. Łatwiej jest rozszczepić atom cięższego pierwiastka, który jest naturalnie niestabilny. Ponieważ uran wykazuje takie cechy, pierwiastek ten jest powszechnie używanym paliwem dla elektrowni jądrowych.

Chiny - będące jednym ze światowych liderów tej dziedzinie - zwróciły się ku nietypowemu źródłu paliwa do swoich elektrowni. Chińscy badacze mają zamiar pozyskiwać uran - a konkretnie jony uranu - z wody morskiej. Wbrew pozorom to sensowny pomysł, bowiem w światowych oceanach stężenie jonów uranu jest nawet tysiąc większe niż złożach rud tego pierwiastka. Międzynarodowa Agencja Energii Jądrowej szacuje, że w wodzie morskiej znajduje się około 4,5 mld ton uranu.

To około 1000 razy więcej niż wynosi szacowana ilość uranu występująca w złożach lądowych. Gdyby udało się pozyskiwać uran z oceanów na masową skalę mógłby on służyć jako nieograniczone źródło energii bez jakichkolwiek emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

Dwójka naukowców z Uniwersytetu Północno-Wschodniego w Chinach - Rui Zhao i Guangshan Zhu - stoi na czele wysiłków, by opracować skuteczną metodę pozyskiwania uranu z wody morskiej. Naukowcy wykorzystali proces, jakim jest ekstrakcja elektrochemiczna. W swoich eksperymentach badacze wykorzystali elastyczną tkaninę utkaną z włókien węglowych. Porowatość tego materiału pozwala na uwięzienie jonów uranu na jej powierzchni.

Więcej o wynikach najnowszych badan naukowych przeczytasz tutaj:

W eksperymentach naukowcy wykorzystali tkaninę jako jedną z elektrod - katodę. Następnie umieścili ją w wodzie z oceanu razem z drugą elektrodą - grafitową anodą i przepuścili między nimi prąd elektryczny. Dla jasności, w urządzeniu elektrycznym mamy do czynienia z dwoma rodzajami elektrod. Są to katoda, przez którą z urządzenia wypływa prąd oraz anoda, przez którą prąd do niego wpływa.

Po obiecujących wynikach testów laboratoryjnych naukowcy przetestowali swoją aparaturę w wodzie morskiej pobranej z Zatoki Pohaj na Morzu Żółtym. W ciągu trwających 24 dni prób okazało się, że ekstrakcja elektrochemiczna pozwoliła na pozyskanie 12,6 miligrama uranu z jednego grama wody.

Co ciekawe umieszczenie tkaniny w wodzie zawierającej specjalne jony uranylowe pozwoliło na pasywne zbieranie atomów uranu bez udziału elektryczności. Taka metoda zajmuje jednak trzy razy więcej czasu niż ta z udziałem prądu.

Teraz naukowcy zamierzają zwiększyć skalę swoich prób, tak, by pozyskiwanie uranu z wody mogło stać się efektywną metodą na dużą skalę.