محققان چینی روش جدیدی ابداع کرده اند که توانایی استخراج اورانیوم از آب دریا را تا 1000 برابر افزایش می دهد. این موفقیت گام بزرگی در جهت حمایت از صنعت هسته ای است.
به گزارش خبرگزاری فارس به نقل از Interesting Engineering، کشورهایی که دارای استراتژی های بلندمدت استفاده از انرژی پاک هستند، به طور فزاینده ای انرژی هسته ای را به عنوان یک لنگر پایدار برای تولید برق می بینند. اما این صنعت در تامین منابع با مشکل اساسی مواجه است.
ذخایر اورانیوم به راحتی قابل استخراج در حال کاهش است و هزینه اکتشافات جدید همچنان در حال افزایش است. این چالش علاقه به استخراج مستقیم اورانیوم از آب دریا را تشدید کرده است. اقیانوس های جهان حاوی مقادیر زیادی از این عنصر هستند، اما استخراج موثر آن یکی از سخت ترین چالش های فنی در این بخش است. اکنون یک مطالعه جدید درهای جدیدی را برای استخراج اورانیوم از آب دریا باز کرده است.
اورانیوم-235 انرژی اکثر راکتورهای هسته ای را تامین می کند و در برنامه های انتقال انرژی نقش اساسی دارد. اما ذخایر زمینی موجود ممکن است تنها برای چند دهه دیگر وجود داشته باشد. تقریباً 4.5 میلیارد تن اورانیوم در اقیانوس ها وجود دارد. مشکل این است که اورانیوم در غلظت های بسیار کم در آب دریا وجود دارد و با یون ها، میکروب ها و مواد آلی ترکیب می شود که تقریباً به همه چیز در آب می چسبد. محققان دانشگاه ویفانگ دکتر دکتر از شیشی تای و دانشگاه برق شمال چین. ژنلی سان سعی کرد بر این تنگنا غلبه کند. آنها خانواده جدیدی از چارچوب‌های آلی کووالانسی سولفونیک یا S-COF را توسعه دادند. تمرکز آنها فقط بر روی شیمی مواد نبود، بلکه بر نحوه چیدمان لایه های داخلی مواد نسبت به یکدیگر نیز بود.
در این زمینه، دکتر تای گفت: «کار ما بر اساس یک مفهوم طراحی جدید به نام مهندسی حالت انباشته است که کاملاً با شکل و آرایش یون‌های اورانیوم مطابقت دارد. در این طرح، گروه‌های سولفونیک محفظه‌ای را تشکیل می‌دهند که یون‌های اورانیوم را از طریق هماهنگی چهار نقطه‌ای درون خود نگه می‌دارد. این ساختار در تضاد با حالت انباشته سنتی است که جذابیت ضعیف‌تر و اتصال انتخابی کمتری را فراهم می‌کند.
با استفاده از این روش، احتمال جذب اورانیوم در آب دریا تا هزار برابر افزایش یافت. سپس محققان این ماده یا ساختارهای آلی سولفونیک کووالانسی را در آب طبیعی دریا آزمایش کردند. این ماده تنها در یک روز، 31.5 میلی گرم اورانیوم بی سابقه از هر گرم جاذب استخراج کرد. دکتر سان در مورد این موضوع گفت: “این بالاترین دستاورد در استخراج اورانیوم از آب طبیعی دریا است. او همچنین به توانایی این ماده در نادیده گرفتن یون هایی مانند وانادیوم که اغلب در فرآیند جذب اورانیوم تداخل می کند، اشاره کرد. محققان تاکید می کنند که این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود است و نیاز به تجاری سازی با هزینه قابل رقابت با استخراج اورانیم دارد.”