Ученые нашли способ черпать уран из океана

Ученые создали особую металлорганическую сетку, которая собирает в морской воде уран в 4 раза эффективнее существующих аналогов.

Исследователи под руководством профессора химии Венбина Лина из Университета Северной Каролины разработали металлорганическую сеть, которая может собирать ионы урана, растворенные в морской воде. До сих пор самой совершенной технологией «выуживания» урана из морской воды считались синтетические волокна, на поверхность которых нанесены особые химические вещества, связывающие уран.

В отличие от них, новая сетка в лабораторных тестах работает по крайней мере в 4 раза эффективнее и легко извлекает из воды сырье для ядерного топлива. В будущем подобная технология может обеспечить альтернативный источник дорогостоящего топлива для реакторов, а также применяться для очистки воды, загрязненной радиоактивными веществами.

Металлорганические структуры считаются очень перспективными для ряда технологических приложений, включая хранение газов и разделение смесей веществ. Структуру металлорганических материалов можно настроить для выполнения различных задач, например пористая структура используется во многих коммерческих адсорбентах. Кроме того, как и органические полимеры, металлорганические структуры можно «научить» связываться с различными специфическими молекулами.

В мировом океане растворено около 4 млрд тонн урана - это примерно в 600 больше всех запасов урана на суше. Но добывать уран из морской воды крайне сложно из-за его низкой концентрации: 3 части на миллиард. При современных технологиях добычи потребовалось бы использовать очень много пластикового адсорбента, что привело бы к масштабному засорению океана пластиком. Этот пластик должен находиться в морской воде несколько недель и за это время кроме урана в адсорбент попадет много других «бесполезных» ионов. Все это делает добычу урана из воды очень трудоемкой и дорогостоящей затеей. В цифрах это выглядит следующим образом: килограмм урана, добытого из океана современными способами, будет стоить от $1000 до $2000 за килограмм, примерно в 10-20 раз больше текущей рыночной цены.

Новый материал может изменить ситуацию, поскольку он намного эффективнее. Так, в лаборатории 1 грамм металлорганического адсорбента смог собрать более 200 миллиграмм урана, что является неплохим показателем. Разработчики отмечают, что новая технология может значительно сократить стоимость добычи урана из морской воды – даже если «морской» уран будет в 2 раза дороже «сухопутного», он уже будет конкурентоспособен в силу различных экономических и политических причин.