電化學方法使海水提鈾更為高效
電化學方法使海水提鈾更為高效
美國斯坦福大學教授崔屹團隊日前開發出一種基于半波整流交流電的電化學方法，可從海水中高效提取鈾，較之傳統的物理化學吸附法，提取能力提升了8倍，速度則提升了3倍。相關成果發表在最新的英國《自然—能源》雜志上。
目前，海水中鈾的蘊藏量約45億噸，是陸地上已探明鈾礦儲量的2000倍，如果能將海水中的鈾全部提取出用于核電站，發電量將足夠全世界用上一萬年。
崔屹說，目前海水提鈾普遍采用的是物理化學吸附法。由于吸附材料的表面積有限，而海水中鈾濃度偏低，且鹽度很高，用于吸附鈾離子的材料吸附能力很快飽和，無法有效地提取足夠的鈾，提鈾成本也比陸地鈾礦提煉成本高很多。
論文第一作者、斯坦福大學材料科學與工程學院博士后劉翀介紹，該團隊開發的這種基于半波整流交流電的電化學方法（HW-ACE），將對鈾有著很強選擇性和吸附性的偕胺肟材料負載到導電基底上，導電后，電場使鈾離子遷移到電極并誘導鈾化合物的電沉積，形成電中性鈾化合物。和傳統方法不同，電沉積不受限于吸附表面積的大小，為此鈾提取容量可以大大提升。而交替變化的脈沖電壓防止了其他陽離子阻礙活性位點，并避免了水裂解的發生。
崔屹表示，由于該方法提取鈾的容量超大，理論上提取能力非常強。隨著未來提取過程中耗電量的減少，提取成本有望低于現有海水提鈾技術，與陸地鈾礦提取成本持平，甚至更低。
