Китай работает над развитием ядерной энергетики, но сталкивается с дефицитом урана — ключевого ресурса для атомных электростанций. В 2024 году страна импортировала 13 000 тонн урана, тогда как добыча на собственной территории составила лишь 1700 тонн. Чтобы решить эту проблему, ученые изучили альтернативные источники, и одним из наиболее перспективных исследований стала добыча урана из морской воды. Итоги исследования публикует South China Morning Post.
Мировой океан содержит около 4,5 млрд тонн урана, это в тысячу раз больше запасов на суше. Однако вывод этого элемента затруднен: в тонне воды растворено 3 миллиграмма урана, который, в свою очередь, смешан с ванадием — именно это мешает его выделению. Несмотря на это, исследователи из Центра передовых исследований случайных изотопов в Университете Ланьчжоу совершили прорыв, создав материал, который в 40 раз быстрее разделяет ванадий и уран.
Исследователи использовали металлорганические каркасы, которые имеют превосходную структурную гибкость, функциональное разнообразие и большую площадь поверхности по сравнению с традиционными адсорбентами. Ученые модифицировали металлорганические каркасы, добавив молекулы дифенилэтилена, которые подтвердили форму материала под ультрафиолетовым излучением без вреда для его свойств. Материал продемонстрировал выдающиеся результаты в тестах как с имитированной, так и с морской водой. Его способность адсорбировать уран достигла 588 на грамм, а коэффициент разделения урана и ванадия составил 215. Эти показатели превышают все известные ранее значения эффективности материалов для добычи урана.
В прошлом Япония была лидером в области добычи урана из морской воды, успешно получив 1 кг уранового концентрата в ходе крупномасштабных испытаний в 1980-1990-х годах. Однако сейчас Китай активно включается в эту гонку и может стать серьезным конкурентом. В 2019 году Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC), государственное предприятие, совместно с 14 научно-исследовательскими институтами создала Инновационный альянс по разработке технологий извлечения урана из морской воды. Участники альянса уже подготовили долгосрочный план, рассчитанный на 30 лет, с целью наладить промышленную добычу урана из морской воды к 2050 году.
