중국, 해수에서 우라늄 추출하는 신기술 연구·개발

중국 연구원들은 왁스를 사용하여 해수에서 우라늄을 분리할 수 있는 물 기반 젤 비드를 만들고 있는데, 이는 바다에서 원자력 발전소에 전력을 공급하는 새로운 솔루션입니다.

중국 대련 화학물리 연구소의 과학자들은 위 연구를 진행하여 지난달 Advanced Functional Materials 저널에 게재했습니다. "전체 준비 과정은 간단하고 조작하기 쉬우며, 비용 효율적이며 확장하기 쉽습니다."라고 그들은 말했습니다.

장쑤성(중국)의 톈완 원자력 발전소

과학자들은 핵 반응로의 연료로 사용되는 해상 우라늄 매장량으로는 1세기 동안만 핵 에너지 수요를 충족시킬 수 있다고 추정합니다. 그리고 바다에는 1천년 이상 전 세계에 전력을 공급할 수 있는 우라늄이 매장되어 있습니다. 그러나 해수에서 이온을 추출하는 것은 어려운데, 지구의 해양에는 우라늄 농도가 극히 낮기 때문입니다. 해수 1톤에 우라늄이 3.3mg밖에 들어 있지 않고, 해양 환경에는 많은 이온이 섞여 존재합니다.

또한, 글로벌 전력망의 탈탄소화는 배출량 감소 목표를 달성하는 데 중요합니다. 이를 실현하는 한 가지 방법은 핵에너지 사용을 늘리는 것입니다. 중국은 다른 어느 나라보다 많은 원자력 발전소를 건설하고 있지만, 우라늄 광석의 품질이 낮아 대부분을 수입에 의존하고 있습니다.

위의 과제를 해결하기 위해 연구자들은 "비재래식 우라늄 자원을 개발하면 지속 가능한 전기 생산에 막대한 이점이 있을 것"이라고 밝혔습니다. 연구팀은 최근 몇 년 동안 고흡수성 소재를 사용하는 것이 효율성이 높고 비용이 저렴하며 생산이 용이하다는 장점으로 인해 점점 더 인기를 얻고 있다고 밝혔습니다.

이에 따라 연구팀은 금속과 높은 반응성을 갖는 고분자 물질인 폴리아미독심이 "천연 해수에서 우라늄을 포집하는 데 뛰어난 잠재력을 보였다"는 사실을 발견했습니다. 폴리아미독심을 다공성 흡수성 소재로 바꾸기 위해 연구팀은 왁스 주조법을 사용하여 하이드로겔 입자(물을 좋아하는 폴리머의 일종)를 만들었습니다.

폴리아미독심을 물에 녹인 다음, 녹인 양초 왁스를 붓고 잘 섞습니다. 냉각 후 응고된 왁스에서 물을 제거하고 추출된 왁스를 수집합니다.

남은 재료는 작은 입자로 분쇄되어 큰 기공으로 인해 "뚜렷한 치즈와 같은 모양"의 하이드로겔 비드를 형성합니다. 연구팀은 구슬을 폴리아크릴산 알지네이트(물 흡수성이 좋은 합성 폴리머)로 코팅해 직경이 약 3mm인 흡수성 구형을 형성했습니다.

그 결과 생성된 입자는 높은 흡수 용량, 물질 반응성 및 우라늄 이온에 대한 우수한 선택성을 갖게 됩니다. 연구원들에 따르면, 테스트 결과는 이러한 입자가 천연 해수에서 우라늄을 포집하는 데 "상당한 잠재력"이 있다는 것을 보여주었습니다.

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