الصين تبحث وتطور تقنية جديدة لاستخراج اليورانيوم من مياه البحر

يستخدم باحثون صينيون الشمع لإنشاء حبيبات هلامية تعتمد على الماء يمكنها فصل اليورانيوم عن مياه البحر، وهو حل جديد لتشغيل محطات الطاقة النووية من المحيط.

أجرى علماء من معهد داليان للفيزياء الكيميائية (الصين) البحث المذكور أعلاه ونشروه في مجلة Advanced Functional Materials الشهر الماضي. وقالوا إن "عملية التحضير بأكملها بسيطة وسهلة التشغيل وفعالة من حيث التكلفة وسهلة التوسع".

Trung Quốc nghiên cứu phát triển kỹ thuật mới để chiết xuất uranium từ nước biển- Ảnh 1. — محطة تيانوان للطاقة النووية في مقاطعة جيانغسو (الصين)

ويقدر العلماء أن احتياطيات اليورانيوم البرية المستخدمة كوقود في المفاعلات النووية لا يمكنها تلبية احتياجات الطاقة النووية إلا لمدة قرن من الزمان. ويمكن لاحتياطيات اليورانيوم الموجودة في المحيط أن تزود العالم بالطاقة لأكثر من ألف عام. ومع ذلك، فإن استخراج الأيونات من مياه البحر أمر صعب لأن محيطات الأرض تحتوي على تركيزات منخفضة للغاية من اليورانيوم، حيث يحتوي طن واحد من مياه البحر على 3.3 ملغ فقط من اليورانيوم، ووجود العديد من الأيونات المختلطة في البيئة البحرية.

وعلاوة على ذلك، فإن إزالة الكربون من شبكة الطاقة العالمية أمر بالغ الأهمية لتحقيق أهداف خفض الانبعاثات. وإحدى الطرق لتحقيق ذلك هي زيادة استخدام الطاقة النووية. تبني الصين محطات الطاقة النووية أكثر من أي دولة أخرى، لكن خام اليورانيوم الذي لديها منخفض الجودة وتعتمد على الواردات.

ولمعالجة التحديات المذكورة أعلاه، أكد الباحثون: "إن استغلال موارد اليورانيوم غير التقليدية سيجلب فوائد هائلة لإنتاج الكهرباء المستدامة". وقال فريق البحث إن استخدام المواد شديدة الامتصاص أصبح شائعًا بشكل متزايد في السنوات الأخيرة بسبب كفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وسهولة إنتاجها.

وبناء على ذلك، اكتشف فريق البحث أن البولي أميدوكسيم - وهي مادة بوليمرية شديدة التفاعل مع المعادن - "أظهرت إمكانات استثنائية في التقاط اليورانيوم من مياه البحر الطبيعية". ولتحويل البولي أميدوكسيم إلى مادة مسامية وماصة، استخدم الفريق طريقة صب الشمع لإنشاء جزيئات هيدروجيل - وهو نوع من البوليمرات المحبة للماء.

سيتم إذابة البولي أميدوكسيم في الماء، ثم صبه في شمع الشمعة المذاب واخلطه جيدًا. بعد التبريد يتم إزالة الماء من الشمع المتصلب وجمع الشمع المستخرج.

يتم طحن المواد المتبقية إلى جزيئات صغيرة، لتشكيل حبيبات هيدروجيل ذات "شكل مميز يشبه الجبن" بسبب المسام الكبيرة. قام الفريق بتغليف الخرز بحمض البولي أكريليك ألجينات - وهو بوليمر صناعي يتمتع بخصائص امتصاص جيدة للماء - لتشكيل كرات ماصة يبلغ قطرها حوالي 3 مم.

تتمتع الجسيمات الناتجة بقدرة امتصاص عالية وتفاعلية مادية وانتقائية جيدة لأيونات اليورانيوم. وأظهرت نتائج الاختبار "الإمكانات الكبيرة" لهذه الجزيئات في التقاط اليورانيوم من مياه البحر الطبيعية، وفقًا للباحثين.

[إعلان 2]
المصدر: https://thanhnien.vn/trung-quoc-nghien-cuu-phat-trien-ky-thuat-moi-de-chiet-xuat-uranium-tu-nuoc-bien-185241218112925349.htm