جنرال لواء

مادة جديدة شبيهة بالغزل تستخلص اليورانيوم من مياه البحر بكميات قياسية


مع اقتراب نهاية عصر الوقود الأحفوري ، اقترح بحث جديد نشره باحثون في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL) إعادة إمداد الشبكة بالكهرباء المنتجة من الوقود النووي المستخرج من المحيط.

في دراسة حديثة ، أنشأ فريق الباحثين خمسة غرامات من الكعكة الصفراء - شكل مسحوق من اليورانيوم يستخدم في إنتاج الوقود النووي.

قال غاري جيل ، الباحث في PNNL ، وهو مختبر وطني تابع لوزارة الطاقة: "هذه علامة بارزة". "إنه يشير إلى أن هذا النهج يمكن أن يوفر في نهاية المطاف وقودًا نوويًا جذابًا تجاريًا مشتقًا من المحيطات - أكبر مصدر لليورانيوم على وجه الأرض."

طريقة جديدة لاستخراج اليورانيوم من مياه البحر

المادة الجديدة ، التي تم بناؤها جزئيًا بواسطة LCW Supercritical Technologies ، مصنوعة من خيوط معالجة في ألياف أكريليك تجذب وتلتقط اليورانيوم المذاب الموجود بشكل طبيعي في مياه المحيط.

قال شين واي ، رئيس LCW Supercritical Technologies ، "لقد قمنا بتعديل خيوط عادية غير مكلفة كيميائيًا ، لتحويلها إلى مادة ماصة انتقائية لليورانيوم ، وفعالة وقابلة لإعادة الاستخدام". "لقد كانت قدرات PNNL في تقييم واختبار المواد لا تقدر بثمن في دفع هذه التكنولوجيا إلى الأمام"

تضمن استخراج اليورانيوم من مياه البحر غمر الألياف في حوض يتم تداوله باستمرار بواسطة كميات كبيرة من مياه البحر التي يتم ضخها من خليج Sequim على الساحل الغربي لواشنطن.

قال جيل: "في كل اختبار ، نضع حوالي 2 رطل من الألياف في الخزان لمدة شهر تقريبًا ونضخ مياه البحر خلاله بسرعة ، لتقليد الظروف في المحيط المفتوح". "استخرج LCW بعد ذلك اليورانيوم من مادة الامتصاص ، ومن خلال هذه الاختبارات الثلاثة الأولى ، حصلنا على حوالي خمسة جرامات - حول وزن النيكل. قد لا يبدو كثيرًا ، لكنه يمكن أن يضيف بالفعل."

وفقًا لواي ، فإن تصنيع المواد الماصة لليورانيوم غير مكلف نسبيًا. بشكل مثير للإعجاب ، المواد قابلة لإعادة الاستخدام أيضًا.

الجدوى الاقتصادية

خمسة جرامات من الكعكة الصفراء تبدو متواضعة ، لكن بالنظر إلى احتواء اليورانيوم المخصب ثلاثة ملايين مرة ما يعادل الطاقة من النفط أو الفحم ، لا يزال بإمكان الكمية الصغيرة من المواد التي يتم جمعها إنتاج كميات هائلة من الطاقة.

في حين أن الكعكة الصفراء ليست شكلاً مخصبًا من اليورانيوم في حد ذاته ، إلا أنها جزء من خطوة وسيطة في عملية تصنيع الوقود النووي.

توجد كميات ضئيلة من اليورانيوم بشكل طبيعي في مياه البحر بتركيزات منخفضة تبلغ حوالي 3 أجزاء في المليار أو عن 3 ملليغرام من اليورانيوم لكل متر مكعب. بشكل عام ، تشير التقديرات إلى أن المحيطات تحتوي على حوالي أربعة مليارات طن من اليورانيوم في مياه البحر - 500 مرة كمية اليورانيوم في الخامات الأرضية ، وفقًا لـ PNNL.

فكر الباحثون في استخراج كميات كبيرة من اليورانيوم من المحيطات منذ الحرب العالمية الثانية. ومع ذلك ، مع عمليات التعدين النووي الأرضية الجارية بالفعل ، رفض العلماء فكرة التركيز على استكشاف الأساليب المثبتة بالفعل لتعدين اليورانيوم.

لكن عملية استخراج اليورانيوم من المحيط لا تواجهها نفس التحديات البيئية التي تواجه مناجم اليورانيوم الأرضية. لا يتطلب التعدين في المحيطات حفر أو تدمير الأرض. بدلاً من ذلك ، سيتم ببساطة تثبيت شرائح من المادة الماصة على طول أرضيات المحيط. التدفق الطبيعي للمياه كافٍ لإشباع الألياف في اليورانيوم.

التكنولوجيا جديدة ، لكن النتائج المبكرة واعدة. هناك حاجة إلى مزيد من التطوير لخفض تكاليف الإنتاج والسماح للعالم أخيرًا بحصاد الوقود النووي من المحيط وتغذية الطلب البشري على الطاقة.


شاهد الفيديو: الصين تصنع شمس صناعية - اهم انجازات 2020 (ديسمبر 2021).