Открытые недавно новые свойства графена позволят использовать его в атомной энергетике. Исследования, проведенные в университете Манчестера, показало, что графеновые мембраны могут сделать производство «тяжелой» воды значительно более эффективным и экологичным.
«Тяжелая» вода (оксид дейтерия) используется как замедлитель нейтронов в некоторых типах атомных реакторов. Как надеются учёные, изобретённый ими процесс использования графеновых мембран для разделения молекул обычной и «тяжёлой» воды позволит сократить выбросы CO2, связанные с этим производством, до миллиона тонн в год.
Графен – это разновидность углерода, представляющая собой плёнку толщиной в один атом, открытая британскими физиками российского происхождения Андреем Геймом и Константином Новосёловым, получившими за это нобелевскую премию по физике в 2010 году. Строение материала придаёт ему уникальные свойства, что в перспективе позволяет найти для него множество сфер применения – начиная от производства сверхпроводников и заканчивая медицинскими целями.
В прошлом году та же группа исследователей обнаружила, что графеновые мембраны могут быть использованы для разделения изотопов водорода и его соединений, в т.ч. для выделения тяжёлой воды. Анализ промышленных возможностей пока не проводился, т.к. до недавнего времени эти мембраны не производились. Однако недавно учёные получили масштабируемый тип таких мембран и выработали технологию их изготовления, которая может быть внедрена и в крупномасштабном промышленном производстве.
Как сказал научный сотрудник университета Манчестера доктор Лосада-Идальго (Lozada-Hidalgo),
«достигнутый результат является важной вехой на пути к принятию этой революционной технологии для промышленного применения. Потенциальные выгоды от новой технологии являются достаточно высокими, чтобы оправдать свое внедрение даже в весьма консервативной атомной отрасли».
Исследовательская группа подсчитала, что с помощью графена для производства тяжелой воды требуются затраты в сто раз меньше, чем при использовании существующих технологий.
Сэр Андрей Гейм, профессор Департамента физики плотных сред Манчестерского университета, получивший Нобелевскую премию в 2010 году за работы по графену, добавил:
“Выброс трития с АЭС и при экологических катастрофах является крупной мировой проблемой. Мы верим что эта технология может существенно изменить масштаб воздействия на окружающую среду будущих АЭС с экономической стороны”.
