محققان چینی روش جدیدی ابداع کرده اند که قابلیت استخراج اورانیوم از آب دریا را تا 1000 برابر افزایش می دهد. این دستاورد گامی بزرگ در جهت ارتقای صنعت هسته ای است.

به گزارش خبرگزاری فارس به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، کشورهایی که استراتژی های استفاده بلندمدت از انرژی پاک را در دستور کار دارند، به طور فزاینده ای انرژی هسته ای را به عنوان یک لنگرگاه پایدار برای تولید برق می دانند. اما این صنعت با یک مشکل اساسی در تامین منابع مواجه است.

ذخایر اورانیوم با قابلیت استخراج آسان در حال کاهش هستند و هزینه اکتشافات جدید همچنان در حال افزایش است. این چالش، علاقه به استخراج مستقیم اورانیوم از آب دریا را تشدید کرده است.اقیانوس های جهان مقادیر زیادی از این عنصر را در خود جای داده اند، اما استخراج کارآمد آن همچنان یکی از سرسخت ترین چالش های فنی این بخش است. اکنون یک مطالعه جدید درهای جدیدی را به روی استخراج اورانیوم از آب دریا گشوده است.

اورانیوم-235 اکثر راکتورهای هسته ای را تغذیه می کند و در هسته برنامه های انتقال این انرژی قرار دارد. با این حال، ذخایر زمینی فعلی ممکن است تنها چند دهه دیگر وجود داشته باشند.اقیانوس ها حاوی نزدیک به 4.5 میلیارد تن اورانیوم هستند. مشکل این است که اورانیوم در آب دریا با غلظت های بسیار کم وجود دارد و با یون ها، میکروب ها و مواد آلی ترکیب شده که تقریباً به هر چیزی که در آب قرار می گیرد، می چسبند. دکتر شیشی تای از دانشگاه ویفانگ و دکتر ژنلی سان از دانشگاه برق شمال چین، محققان، برای مقابله با این تنگنا تلاش کردند.آنها خانواده جدیدی از چارچوب های آلی کووالانسی سولفونیک یا S-COFها را تولید کردند. تمرکز آنها نه تنها بر شیمی مواد، بلکه بر نحوه قرارگیری لایه های داخلی ماده نسبت به یکدیگر بود.

دکتر تای در این مورد گفت: مطالعه ما مبتنی بر یک مفهوم طراحی جدید به نام مهندسی حالت انباشتگی است که کاملاً با شکل و چینش یون های اورانیوم مطابقت دارد.در قالب این طرح، گروه های سولفونیک یک محفظه تشکیل می دهند که یون های اورانیوم را از طریق هماهنگی چهار نقطه ای در داخل خود نگه می دارد. این ساختار با حالت انباشتگی سنتی که جاذبه ضعیف تر و امکان اتصال انتخابی کمتری در دسترس قرار می دهد، در تضاد است.

با استفاده از این روش امکان جذب اورانیوم موجود در آب دریا تا هزار برابر بیشتر شد.محققان سپس این ماده یا چارچوب های آلی کووالانسی سولفونیک را در آب طبیعی دریا آزمایش کردند. تنها در یک روز، این ماده 31.5 میلی گرم اورانیوم از هر گرم جاذب استخراج کرد که بی سابقه بود.دکتر سان در این مورد گفت: این بیشترین حد موفقیت برای استخراج اورانیوم از آب طبیعی دریا بوده است. او همچنین به توانایی این ماده در نادیده گرفتن یون هایی مانند وانادیوم اشاره کرد که معمولاً در روند جذب اورانیوم اختلال ایجاد می کنند.محققان تأکید می کنند که این فناوری هنوز در مراحل اولیه است و باید با هزینه ای قابل رقابت با استخراج اورانیوم از معدن، تجاری سازی شود.