В Китае научились добывать уран из морской воды быстрее США

Китайские ученые разработали материал PhosCage, позволяющий извлекать уран из морской воды значительно быстрее целевого показателя Минэнерго США, что выводит страну в лидеры глобальной гонки за освоение океанских запасов ядерного топлива. Об этом пишет South China Morning Post со ссылкой на статью китайских исследователей.

Команда Китайской академии наук в Циндао создала губчатую молекулярную структуру с фосфатными группами, действующими как химические ловушки. Исследователям удалось получить до 50,4 мг урана на грамм адсорбента из природной морской воды — более чем в восемь раз выше американской цели в 6 мг на грамм. Затем материал превратили в миллиметровые шарики, удобные для использования в открытом океане: они захватили 22,55 мг на грамм и выдержали семь циклов повторного применения.

«Эта работа открывает новый подход к извлечению урана из морской воды и закладывает основу для адсорбентов, способных захватывать больше урана и в конечном итоге применяться в больших масштабах», — заявили в Циндаоском институте биоэнергетики и биопроцессных технологий Китайской академии наук.

Как пишет SCMP, технология особенно важна для Китая, который потребляет гораздо больше урана, чем добывает. По данным Всемирной ядерной ассоциации, в 2024 году внутренние рудники произвели лишь 1600 т при потребности реакторов примерно в 13 тыс. т, что делает страну зависимой от импорта.

На суше известно около 7,9 млн т урановых ресурсов, тогда как в океанах, пишет газета, содержится 4,5 млрд т. Только в Средиземном море — около 12 млн т, чего хватило бы миру на 180 лет, пишет SCMP. Однако добыча урана из морской воды крайне сложна: в тонне морской воды лишь 3,3 мг урана, а присутствие других элементов, особенно ванадия, мешает разделению.

Американские ученые из Окриджской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий годами работали над этой проблемой. К 2016 году их адсорбенты собирали около 6 мг на грамм, но метод оставался дороже наземной добычи, и после 2018 года программа была в основном свернута, отмечает SCMP.

Работа команды из Циндао, опубликованная в Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology, преодолела часть ключевых препятствий. Так, в тестах с несколькими металлами материал показал явное предпочтение урану, в том числе перед ванадием.

Впрочем, пишет SCMP, морскую воду пропускали через лабораторную систему, а не тестировали адсорбенты в открытом океане, где условия гораздо сложнее. Стоимость извлеченного урана также не оценивалась. Дальнейшая работа будет направлена на масштабирование материалов и снижение затрат.

Материал дополняется