Ученые Тихоокеанской Северозападной Национальной Лаборатории США (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL) и компании LCW Supercritical Technologiesexternal link, opens in a new tab создали недорогое акриловое волокно, благодаря которому смогли добыть из морской воды пять грамм желтого кека – уранового порошка, используемого в производстве ядерного топлива. Возможно, новая технология в недалеком будущем составит конкуренцию классическому методу добычи урана из недр земли.
“Это значительный прорыв”, – считает научный сотрудник PNNL Гэри Гилл, – “При дальнейшим развитии этой технологии станет возможным коммерчески-привлекательная экстракция урана из океанов, где хранятся крупнейшие запасы этого элемента на Земле”.
Уникальное акриловое волокно было разработано компанией LCW Supercritical Technologies из штата Идахо.
“Мы смогли химически изменить обычное, недорогое волокно и превратить его в эффективный и многооборотный адсорбент, отбирающий исключительно уран”, – рассказывает Чиен Вай, президент LCW Supercritical Technologies.
Чиен Вай – бывший профессор Университета Айдахо, который ранее работал на Министерство энергетики США по гранту на разработку новых материалов, способных значительно расширить внутреннюю добычу урана в стране.
Уран в морской воде поглощается молекулой (лигандом), которая химически привязана к покрытию волокнистого полимера. У нового адсорбента обратимые свойства – уран можно легко собрать и далее переработать в желтый кек, а сам полимер долговечен и допускает многократное использование.
Всего было проведено три отдельных одно-месячных теста в морском научном центре PNNL в заливе “Sequim Bay”. В этих испытаниях морская вода прокачивалась в ванне через акриловое волокно весом около одного килограмма в условиях, имитирующих открытый океан. В результате проведения тестов было получено около 5 граммов урана.
Чиен Вай заявляет, что в создания нового волокна применяются дешевые материалы, а также о возможности использования путанки (отходов производства волокна). Новый полимер также может быть использован для селективной экстракции из морской воды и других металлов, например, дорогостоящего ванадия, который нужен в производстве батарей крупного размера, а также в случае реабилитации экологических катастроф.
Содержание урана в морской воде – около 3 частиц урана на миллиард частиц морской воды. Всего же в океанах находится около 4 миллиардов тонн урана – в 500 раз больше известных сейчас “обычных” запасов урана в земле (3,7 миллионов тонн при стоимости добычи до $130/кг).
LCW Supercritical Technologies и PNNL подали заявку на финансирование следующего этапа исследований в Мексиканском заливе, где значительно более теплая вода. Это позволит, как ожидается, повысить эффективность извлечения урана в три-пять раз.
