จีนวิจัยและพัฒนาเทคนิคใหม่ในการสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเล

นักวิจัยชาวจีนใช้ขี้ผึ้งเพื่อสร้างเม็ดเจลสูตรน้ำที่สามารถแยกยูเรเนียมออกจากน้ำทะเลได้ ซึ่งเป็นโซลูชั่นใหม่ในการจ่ายพลังงานให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากมหาสมุทร

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน (จีน) ได้ทำการวิจัยข้างต้นและตีพิมพ์ในวารสาร Advanced Functional Materials เมื่อเดือนที่แล้ว “กระบวนการเตรียมการทั้งหมดนั้นเรียบง่ายและใช้งานง่าย คุ้มต้นทุน และปรับขนาดได้ง่าย” พวกเขากล่าว

Trung Quốc nghiên cứu phát triển kỹ thuật mới để chiết xuất uranium từ nước biển- Ảnh 1. — โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เทียนวานในมณฑลเจียงซู (จีน)

นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าปริมาณสำรองยูเรเนียมบนบกที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานนิวเคลียร์ได้เป็นเวลาหนึ่งศตวรรษเท่านั้น และปริมาณสำรองยูเรเนียมในมหาสมุทรสามารถให้พลังงานแก่โลกได้นานกว่าหนึ่งพันปี อย่างไรก็ตาม การสกัดไอออนจากน้ำทะเลต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมาย เนื่องจากมหาสมุทรของโลกมีความเข้มข้นของยูเรเนียมต่ำมาก โดยน้ำทะเล 1 ตันมียูเรเนียมเพียง 3.3 มิลลิกรัม และมีไอออนจำนวนมากปะปนอยู่ในสภาพแวดล้อมทางทะเล

นอกจากนี้ การลดคาร์บอนของระบบส่งไฟฟ้าทั่วโลกถือเป็นสิ่งสำคัญมากในการบรรลุเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก มาตรการหนึ่งที่ต้องตระหนักก็คือการเพิ่มการใช้พลังงานนิวเคลียร์ ปัจจุบันจีนสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่าประเทศอื่นๆ แต่แร่ยูเรเนียมของจีนมีคุณภาพต่ำและต้องพึ่งพาการนำเข้า

เพื่อแก้ปัญหาความท้าทายข้างต้น นักวิจัยให้ความเห็นว่า "การใช้แหล่งยูเรเนียมที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมจะนำมาซึ่งประโยชน์อย่างมากต่อการผลิตไฟฟ้าที่ยั่งยืน" ทีมวิจัยกล่าวว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้วัสดุดูดซับสูงได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และง่ายต่อการผลิต

ทีมวิจัยจึงค้นพบว่าโพลีอะมิโดซิมซึ่งเป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่มีปฏิกิริยาสูงกับโลหะ มี "ศักยภาพพิเศษในการดักจับยูเรเนียมจากน้ำทะเลธรรมชาติ" ในการเปลี่ยนโพลีอะมิดอกซิมให้เป็นวัสดุที่มีรูพรุนและดูดซับได้ ทีมงานได้ใช้วิธีการหล่อด้วยขี้ผึ้งเพื่อสร้างอนุภาคไฮโดรเจล ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ที่ชอบน้ำ

Polyamidoxime จะละลายในน้ำ จากนั้นเทลงในเทียนไขที่ละลายแล้วและผสมให้เข้ากัน หลังจากเย็นตัวลง น้ำจะถูกเอาออกจากแว็กซ์ที่แข็งตัวแล้วและรวบรวมแว็กซ์ที่สกัดออกมา

วัสดุที่เหลือจะถูกบดเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ทำให้เกิดอนุภาคไฮโดรเจลที่มี "สัณฐานวิทยาคล้ายชีสที่โดดเด่น" เนื่องจากมีรูพรุนขนาดใหญ่จำนวนมาก ทีมงานเคลือบอนุภาคด้วยกรดโพลีอะคริลิกอัลจิเนต ซึ่งเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติดูดซับน้ำได้ดี ทำให้เกิดเป็นทรงกลมดูดซับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 มม.

อนุภาคที่ได้รับมีความสามารถในการดูดซับสูง มีปฏิกิริยาของวัสดุ และมีความสามารถในการเลือกไอออนยูเรเนียมได้ดี ตามที่นักวิจัย ผลการทดสอบแสดงให้เห็นถึง "ศักยภาพที่สำคัญ" ของอนุภาคเหล่านี้ในการดักจับยูเรเนียมจากน้ำทะเลธรรมชาติ

[โฆษณา_2]
ที่มา: https://thanhnien.vn/trung-quoc-nghien-cuu-phat-trien-ky-thuat-moi-de-chiet-xuat-uranium-tu-nuoc-bien-185241218112925349.htm