Uranium: vật liệu mới cho phép khai thác hiệu quả từ nước biển | H-care.vn

Newscientist 0 lượt xem
Uranium: vật liệu mới cho phép khai thác hiệu quả từ nước biển

 | H-care.vn

Các đại dương là một nguồn dự trữ uranium chưa được khai thác rộng lớn, rất quan trọng đối với năng lượng hạt nhân và công nghệ mới có thể đảm bảo nguồn cung cấp lâu dài.

Công nghệ


Ngày 29 tháng 11 năm 2021

Uranium, một nguyên tố hóa học có ký hiệu U và khối lượng nguyên tử bằng 238 u, có số hiệu nguyên tử là 92.

Uranium cho nhiên liệu hạt nhân hiện được lấy từ khai thác mỏ

Hình ảnh RHJ/Getty

Một vật liệu mới lấy cảm hứng từ bản chất phân dạng của các mạch máu có thể hấp thụ lượng uranium từ nước biển gấp 20 lần so với các phương pháp trước đây. Nhóm đằng sau phương pháp này tin rằng nó có thể cung cấp một nguồn năng lượng đáng tin cậy có thể tồn tại hàng nghìn năm với tốc độ tiêu thụ hiện tại.

Uranium là nhiên liệu phổ biến nhất cho các nhà máy điện hạt nhân, nhưng nó là một nguồn tài nguyên hữu hạn. Các vùng biển trên Trái đất được ước tính chứa khoảng 4,5 tỷ tấn uranium, gấp 500 lần so với khối lượng được tìm thấy trong đất liền, nhưng việc chiết xuất nó từ nước đắt hơn so với khai thác từ đá.

Các thí nghiệm trước đây đã phát hiện ra rằng các tấm sợi acrylic có thể chiết xuất một lượng nhỏ uranium từ nước, nhưng vì nước biển chỉ chứa khoảng ba phần tỷ uranium nên rất khó để tinh chỉnh quy trình và cạnh tranh với chi phí khai thác.

Linsen Yang thuộc Viện Khoa học Trung Quốc ở Bắc Kinh và các đồng nghiệp đã tạo ra một màng polyme có lỗ hổng với các kênh nhỏ phân nhánh thành các đường hầm thậm chí còn nhỏ hơn chỉ rộng từ 300 đến 500 nanomet, mô phỏng cách các mạch máu phân nhánh thành các lối đi ngày càng nhỏ hơn trong các cơ quan của động vật có vú và Vật liệu này được tẩm một hợp chất có tên là amidoxime, hợp chất này liên kết với các ion uranium.

Nhóm nghiên cứu đã cho nước trộn với uranium đi qua vật liệu và sử dụng quang phổ quang điện tử tia X để phát hiện xem nguyên tố này đã bị bắt giữ hay chưa. Họ phát hiện ra rằng vật liệu này hấp thụ nhiều hơn tới 20 lần so với các vật liệu được phát triển trước đó.

Điều quan trọng, vật liệu trộn uranium cũng có thể được làm sạch bằng axit clohydric, chiết xuất 98% uranium và có thể được tái sử dụng nhiều lần. Điều này sẽ cho phép vật liệu được sử dụng trong thời gian dài và giảm hơn nữa chi phí chiết xuất nước biển.

Reid Peterson thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương ở Richland, Washington, cho biết thách thức lớn nhất khi thu thập uranium từ các đại dương là nồng độ thấp khiến nó trở nên khó khăn về mặt kinh tế. Ông nói: “Công việc này mang đến cơ hội cải thiện đáng kể những nền kinh tế đó. “Uranium sẽ không được bổ sung trong các đại dương với bất kỳ tốc độ đáng kể nào, nhưng đó không thực sự là mối quan tâm lớn vì có một lượng lớn như vậy.”

Tạp chí tham khảo: Thiên nhiên bền vữngDOI: 10.1038/s41893-021-00792-6

Thêm về các chủ đề này:

See also  Gấu Bắc Cực: Thiếu băng biển trầm trọng ở Vịnh Hudson khiến những kẻ săn mồi chịu áp lực | H-care.vn
Bài viết liên quan

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud