Ученые выяснили, что добыча урана из морской воды может стать экономически эффективным способом получить источник ядерного топлива. Эта технология может помочь прибрежным странам в переходе на атомную энергию. Международное агентство по атомной энергии в настоящее время прогнозирует увеличение числа атомных производств до 68 процентов в течение ближайших 15 лет, поскольку этот источник электроэнергии является альтернативой ископаемому топливу.
Исследователи из Стэнфордского университета в Калифорнии нашли способ более эффективного извлечения урана, растворенного в морской воде. Уран в виде изотопа U-235 является основным радиоактивным элементом, используемым в ядерной энергетике для производства электроэнергии. Сейчас около 450 атомных электростанций в 30 странах мира ежегодно потребляют более 60 000 тонн радиоактивных материалов.
Как элемент, уран встречается не реже олова, но в большинстве пород его лишь несколько частей на миллион. Для его рентабельной добычи необходимо искать урановые месторождения. В странах, не имеющих огромных запасов урана, атомная энергетика основывается на импорте топлива из стран, имеющих значительные запасы, такие как Австралия, Казахстан, Канада, и Россия. Добыча урана негативно влияет на экологию, поскольку для этого приходится рыть гигантские разрезы. Поэтому ученые искали другой, более экологичный, способ добычи этого радиоактивного элемента. И оказалось, что в океане содержится огромное количество урана, причем его добыча не требует рытья, но требует переработки огромного количества воды, что впрочем, значительно безопаснее для окружающей среды.
«Концентрация мизерная, порядка одной-единственной крупицы соли, растворенной в литре воды», — рассказал исследователь Йи Цуй из Стэнфордского университета: «Но океаны настолько велики, что если мы можем извлечь эти крупицы с минимальными затратами, то у нас будет бесконечное количество урана».
«Бесконечное количество» – это, конечно, преувеличение, но 4,5 миллиарда тонн урана, растворенного в водах Мирового океана могут обеспечить человечество источником электроэнергии на несколько тысячелетий при сохранении современного уровня потребления. У нас много воды, около 1,37 миллиарда кубических километров, но она содержит всего около 3 частиц урана на миллиард частиц морской воды.
В морской воде уран содержится в форме положительно заряженных ионов, так как он реагирует с кислородом, образуя соединения уранила, потенциально существует простой способ, чтобы извлечь его. Однако, «потенциально существует» — это одно, а быть в состоянии конкурировать на рынке – это совсем другое. Но в своем новом исследовании ученые из Стэнфордского университета нашли несколько способов, чтобы повысить эффективность процесса извлечения урана из морской воды. Ученые создали связующий слой на фильтрах для сбора урана , который позволил, по крайней мере, в девять раз увеличить объем накапливаемого уранила.
Хотя это безусловное улучшение существующих технологий, но многое еще предстоит сделать, прежде чем добыча урана из морской воды сможет конкурировать с традиционными способами его добычи.
Конечно, по-прежнему остро стоит вопрос безопасности ядерной энергетики, однако можно сказать наверняка, что она никуда не денется в ближайшее время, так что поиск дешевого и более экологичного способа добычи урана является перспективной затеей.
