Китай успя да увеличи 1000 пъти ефективността на добива на уран от морската вода
В океаните са разтворени 4,5 милиарда тона уран – теоретично това е задоволително за нуклеарната енергетика за милиони години. Концентрацията му обаче е извънредно ниска, а разнообразни субстанции и конкуриращи йони бързо се отсрочват върху всички потапяни във вода сорбенти, което прави добива извънредно сложен. Учените от Китай са създали материал, кадърен да извлича 31,5 мг уран на грам за денонощие. Благодарение на неповторимата си пространствена конструкция, той свързва урановите йони 1000 пъти по-ефективно от съществуващите аналози. Това отваря пътя към потреблението на на практика неизчерпаеми ресурси от скъпия метал.
Интересът към атомната енергетика нараства на фона на световния преход към нисковъглеродни технологии, само че браншът се сблъсква със сериозен проблем с ресурсите. Уран-235, употребен в множеството нуклеарни реактори, става все по-труден за рандеман. Запасите от наличната руда понижават, а геоложката проучвателна активност става по-скъпа.
При настоящето ползване тези ресурси ще стигнат единствено за няколко десетилетия. Ето за какво учените търсят способи за добиване на уран от океаните, където запасите му са извънредно огромни.
Това не е толкоз елементарно: концентрацията на уран в морската вода е извънредно ниска, а органичните субстанции, микробите и конкуриращите йони бързо се отсрочват върху всички материали, потопени във вода. Учените от Университета Вейфан и Северокитайския електроенергиен университет се пробваха да решат казуса. Те сътвориха ново семейство сулфонови ковалентни органични структури (S-COF), особено проектирани за селективно хващане на уранови йони в морската вода.
Основната иновация е пространствената настройка на материала. Изследователите са приложили метода на „ стекинг “ на пластовете и са създали конструкция на AB-подреждане, в която сулфоновите групи образуват стеснен джоб, идеално подобаващ по форма и химични свойства за задържане на урановите йони. Тази структура обезпечава по-силно и селективно свързване спрямо обичайните материали.
