China erforscht und entwickelt neue Technik zur Gewinnung von Uran aus Meerwasser

Chinesische Forscher verwenden Wachs, um Gelkügelchen auf Wasserbasis herzustellen, die Uran von Meerwasser trennen können – eine neue Lösung für die Energieversorgung von Kernkraftwerken aus dem Meer.

Wissenschaftler des Dalian Institute of Chemical Physics (China) führten die oben genannte Untersuchung durch und veröffentlichten sie letzten Monat in der Zeitschrift Advanced Functional Materials . „Der gesamte Vorbereitungsprozess ist einfach und leicht durchzuführen, kostengünstig und leicht zu skalieren“, sagten sie.

Kernkraftwerk Tianwan in der Provinz Jiangsu (China)

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Uranreserven an Land, die als Brennstoff in Kernreaktoren verwendet werden, den Atomenergiebedarf nur für ein Jahrhundert decken könnten. Und die Uranreserven im Meer könnten die Welt mehr als ein Jahrtausend lang mit Energie versorgen. Allerdings gestaltet sich die Extraktion von Ionen aus Meerwasser schwierig, da die Urankonzentrationen in den Weltmeeren extrem niedrig sind (eine Tonne Meerwasser enthält lediglich 3,3 mg Uran) und in der Meeresumwelt viele Ionen vermischt vorkommen.

Darüber hinaus ist die Dekarbonisierung des globalen Stromnetzes von entscheidender Bedeutung, um die Emissionsreduktionsziele zu erreichen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht in der verstärkten Nutzung der Kernenergie. China baut zwar mehr Atomkraftwerke als jedes andere Land, doch sein Uranerz ist von minderer Qualität und das Land ist auf Importe angewiesen.

Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, erklärten die Forscher: „Die Ausbeutung unkonventioneller Uranressourcen wird enorme Vorteile für die nachhaltige Stromerzeugung bringen.“ Die Verwendung hochabsorbierender Materialien sei in den letzten Jahren aufgrund ihrer hohen Effizienz, niedrigen Kosten und einfachen Herstellung immer beliebter geworden, erklärte das Forschungsteam.

Dementsprechend stellte das Forschungsteam fest, dass Polyamidoxim – ein Polymermaterial, das gegenüber Metallen hochreaktiv ist – „ein außergewöhnliches Potenzial bei der Gewinnung von Uran aus natürlichem Meerwasser gezeigt hat“. Um Polyamidoxim in ein poröses und saugfähiges Material umzuwandeln, verwendete das Team ein Wachsgussverfahren, um Hydrogelpartikel zu erzeugen – eine Art wasserliebendes Polymer.

Polyamidoxim wird in Wasser aufgelöst, anschließend in geschmolzenes Kerzenwachs gegossen und gut vermischt. Nach dem Abkühlen wird dem erstarrten Wachs das Wasser entzogen und das extrahierte Wachs gesammelt.

Das verbleibende Material wird zu kleinen Partikeln gemahlen, wodurch Hydrogelkügelchen entstehen, die aufgrund der großen Poren eine „ausgeprägte käseartige Morphologie“ aufweisen. Das Team überzog die Perlen mit Polyacrylsäurealginat – einem synthetischen Polymer mit guten wasserabsorbierenden Eigenschaften – und formte so absorbierende Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 3 mm.

Die erhaltenen Partikel verfügen über eine hohe Absorptionskapazität, Materialreaktivität und gute Selektivität für Uranionen. Die Testergebnisse zeigten das „erhebliche Potenzial“ dieser Partikel bei der Gewinnung von Uran aus natürlichem Meerwasser, so die Forscher.

Quelle: https://thanhnien.vn/trung-quoc-nghien-cuu-phat-trien-ky-thuat-moi-de-chiet-xuat-uranium-tu-nuoc-bien-185241218112925349.htm