تکنولوژی

چین مواد نوآورانه‌ای برای استخراج اورانیوم از آب دریا توسعه می‌دهد

دانشمندان در چین ماده‌ای آلی برای استخراج اورانیوم از آب دریا توسعه داده‌اند که مقرون به صرفه بوده و قابلیت جذب بالایی دارد. این ماده خصوصاً در محیط طبیعی دریا کارایی خوبی نشان داده است.

دانشمندان در چین ماده‌ای آلی برای استخراج اورانیوم از آب دریا توسعه داده‌اند. گفته می‌شود این ماده مقرون به صرفه بوده و “قابلیت جذب استثنایی اورانیوم” دارد.

اورانیوم، یک منبع انرژی غیرقابل تجدید و فلز سنگینی که برای سوختن رآکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود، برای انرژی هسته‌ای ضروری بوده است. این فلز به طور سنتی از سنگ معدن استخراج می‌شده اما اکنون دانشمندان هدف دارند اورانیوم را از آب دریا استخراج کنند.

پژوهشگران مؤسسه تکنولوژی بایوانرژی و بیوپروسس چینگدائو (QIBEBT) سدیم آلژینات (SA) مقرون به صرفه و رشته‌های دی‌ان‌ای کاربردی را برای ساخت میکروکره‌های هیدروژل SA-DNA برای جذب انتخابی یون‌های اورانیل (UO22+) به روش اقتصادی انتخاب کردند.

انتخاب‌پذیری بالاتر برای اورانیوم

در مقایسه با جاذب‌های پیشرفته که از گروه آمیدوکزیم برای استخراج اورانیوم استفاده می‌کنند، میکروکره‌های هیدروژل SA-DNA انتخاب‌پذیری بسیار بالاتری برای اورانیوم داشتند، با نسبت‌های اورانیوم به وانادیم ۴۳٫۶ در آب دریا شبیه‌سازی شده و ۸٫۶۲ در آب دریا طبیعی.

علاوه بر این، این جذب کننده جدید دوستدار محیط زیست، مقرون به صرفه، به راحتی سنتز شده و دارای استحکام مکانیکی و قابلیت بازیابی تحسین‌برانگیز است. به دلیل توانایی منحصر به فرد دی‌ان‌ای‌زیم‌ها برای شناسایی یون‌های فلزی مختلف، این جاذب‌های مبتنی بر دی‌ان‌ای ممکن است برای بازیابی دیگر یون‌های فلزی با ارزش از آب دریا استفاده شوند، طبق مطالعه .

آزمایش‌ها با استفاده از آب دریا طبیعی انجام شد

استخراج یون‌ها به دلیل دلایل مختلفی مانند غلظت بسیار کم اورانیوم در اقیانوس‌های زمین – ۱ تن آب دریا تنها حاوی ۳٫۳ میلی‌گرم اورانیوم است – و حضور یون‌های متنوع دیگری که می‌توانند در محیط دریایی پیچیده اختلال ایجاد کنند، چالش‌برانگیز بوده است، طبق SCMP.

این وظیفه می‌تواند با یافتن ۱ گرم نمک در ۳۰۰,۰۰۰ لیتر آب شیرین مقایسه شود.

آزمایش‌های جذب توسط دانشمندان چینی با استفاده از آب دریا طبیعی بدون افزایش‌دهنده انجام شد.

ظرفیت جذب اورانیوم در آب دریا طبیعی ۸٫۶۲ برابر بیشتر از وانادیم بود که نشان‌دهنده انتخاب‌پذیری بالا میکروکره‌های هیدروژل SA-DNA برای UO22+ در کاربردهای عملی است.

قابل توجه، جاذب عملکرد جذب بی‌نظیری تحت غوطه‌وری طولانی مدت در آب دریا طبیعی، به‌ویژه انتخاب‌پذیری بسیار بالا نشان داد.

ماده جاذب ترکیبی از آنزیم‌های دی‌ان‌ای است

ماده جاذب ترکیبی از آنزیم‌های دی‌ان‌ای، که نوع خاصی از دی‌ان‌ای هستند، و میکروکره‌های ترکیبی است – ماده‌ای که از تبادل یون‌ها بین سدیم آلژینات و یون‌های کلسیم به دست می‌آید، طبق SCMP .

آنزیم‌ها به عنوان “آشکارساز” عمل می‌کنند زیرا تنها زمانی فعال می‌شوند که به یون‌های فلزی خاصی متصل شوند، که کمکی در شناسایی یون‌های اورانیوم از یون‌های مزاحم می‌کند. سپس میکروکره‌ها – که حرکت جذب سریعی دارند و ظرفیت جذب بالایی دارند – نقش خود را ایفا می‌کنند، گزارش اضافه کرد.

چین که در حال حاضر ۲۷ رآکتور هسته‌ای در حال ساخت دارد، به تازگی با موفقیت یک رآکتور شکافت هسته‌ای مقاوم به ذوب را نشان داده است.

طراحی دوقلوی رآکتور می‌تواند هر یک ۱۰۵ مگاوات برق تولید کند و از سال ۲۰۱۶ در دست ساخت بوده است. این تکنولوژی گامی مطلوب برای صنعت انرژی هسته‌ای پس از ذوب شدن در فوکوشیما در ژاپن بیش از یک دهه پیش می‌باشد.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا