Найден более эффективный способ добычи урана из морской воды
Ученые выяснили, что добыча урана из морской воды может стать экономически эффективным способом получить источник ядерного топлива. Эта технология может помочь прибрежным странам в переходе на атомную энергию. Международное агентство по атомной энергии в настоящее время прогнозирует увеличение числа атомных производств до 68 процентов в течение ближайших 15 лет, поскольку этот источник электроэнергии является альтернативой ископаемому топливу.
Исследователи из Стэнфордского университета в Калифорнии нашли способ более эффективного извлечения урана, растворенного в морской воде. Уран в виде изотопа U-235 является основным радиоактивным элементом, используемым в ядерной энергетике для производства электроэнергии. Сейчас около 450 атомных электростанций в 30 странах мира ежегодно потребляют более 60 000 тонн радиоактивных материалов.
Как элемент, уран встречается не реже олова, но в большинстве пород его лишь несколько частей на миллион. Для его рентабельной добычи необходимо искать урановые месторождения. В странах, не имеющих огромных запасов урана, атомная энергетика основывается на импорте топлива из стран, имеющих значительные запасы, такие как Австралия, Казахстан, Канада, и Россия. Добыча урана негативно влияет на экологию, поскольку для этого приходится рыть гигантские разрезы. Поэтому ученые искали другой, более экологичный, способ добычи этого радиоактивного элемента. И оказалось, что в океане содержится огромное количество урана, причем его добыча не требует рытья, но требует переработки огромного количества воды, что впрочем, значительно безопаснее для окружающей среды.
"Концентрация мизерная, порядка одной-единственной крупицы соли, растворенной в литре воды», - рассказал исследователь Йи Цуй из Стэнфордского университета: "Но океаны настолько велики, что если мы можем извлечь эти крупицы с минимальными затратами, то у нас будет бесконечное количество урана".
"Бесконечное количество" - это, конечно, преувеличение, но 4,5 миллиарда тонн урана, растворенного в водах Мирового океана могут обеспечить человечество источником электроэнергии на несколько тысячелетий при сохранении современного уровня потребления. У нас много воды, около 1,37 миллиарда кубических километров, но она содержит всего около 3 частиц урана на миллиард частиц морской воды.
В морской воде уран содержится в форме положительно заряженных ионов, так как он реагирует с кислородом, образуя соединения уранила, потенциально существует простой способ, чтобы извлечь его. Однако, «потенциально существует» - это одно, а быть в состоянии конкурировать на рынке - это совсем другое. Но в своем новом исследовании ученые из Стэнфордского университета нашли несколько способов, чтобы повысить эффективность процесса извлечения урана из морской воды. Ученые создали связующий слой на фильтрах для сбора урана, который позволил, по крайней мере, в девять раз увеличить объем накапливаемого уранила.
Хотя это безусловное улучшение существующих технологий, но многое еще предстоит сделать, прежде чем добыча урана из морской воды сможет конкурировать с традиционными способами его добычи.
Конечно, по-прежнему остро стоит вопрос безопасности ядерной энергетики, однако можно сказать наверняка, что она никуда не денется в ближайшее время, так что поиск дешевого и более экологичного способа добычи урана является перспективной затеей.
