Исследователи из Хунаньского университета разработали инновационный метод получения урана, который может существенно изменить снабжение атомной энергетики необходимым сырьём. Руководимая Шаньинем Ваном команда представила электрохимическую систему, способную эффективно извлекать уран из морской воды за значительно меньшую стоимость по сравнению с существующими технологиями. В мировом океане содержится около 4,5 миллиардов тонн урана — это в тысячи раз больше, чем найдено в наземных месторождениях. Однако из-за крайне низкой концентрации, традиционные методы извлечения, такие как адсорбция с использованием полимеров, показывали эффективность менее 10%.
Новая технология использует два медных электрода, что позволяет улавливать уран с обеих поверхностей. В ходе лабораторных испытаний, использующих раствор, имитирующий морскую воду, система успешно извлекла 100% урана за 40 минут. Эксперименты с реальной морской водой продемонстрировали сходные результаты в образцах из Восточно-Китайского моря и достигли 85% эффективности в Южно-Китайском. При увеличении размеров электродов эффективность также достигла 100%.
Экономическая привлекательность метода значительна: стоимость добычи килограмма урана составляет $83, что вдвое дешевле адсорбционных технологий ($205) и в четыре раза меньше затрат предыдущих электрохимических подходов ($360). Энергоэффективность также возрастает более чем в тысячу раз. Масштабные испытания системы подтвердили её перспективность: в 58-часовом эксперименте с использованием 100 литров морской воды было извлечено свыше 90% урана.
Этот успех был достигнут благодаря исследованиям, начатым ещё в 1990-х годах. В то время Японское агентство атомной энергии впервые продемонстрировало возможность извлечения килограмма урана методом адсорбции, что вдохновило создание в Китае в 2019 году Альянса инновационных технологий. Цель Альянса — запустить демонстрационную установку к 2035 году и наладить промышленное производство к 2050 году.
Для Китая, строящего половину новых атомных реакторов в мире и нуждающегося в импорте урана, эта технология может стать стратегическим преимуществом. Планы по расширению атомной энергетики обеспечат решение растущих потребностей страны и укрепят её лидирующее положение в отрасли.
Источник: iXBT
