海里“撈”鈾為核電紓困 提鈾性能有較大提高
約500萬(wàn)噸和45億噸,僅從這兩個(gè)相差近千倍的數(shù)字
,我國(guó)鈾困境與出路可見(jiàn)一斑。前者是已探明的陸地鈾礦儲(chǔ)量
,但只夠用100年;后者是海洋中鈾資源儲(chǔ)量,成為各工業(yè)國(guó)發(fā)展核能的“藍(lán)海”。“我國(guó)是時(shí)候加強(qiáng)這方面的戰(zhàn)略儲(chǔ)備了!”中科院上海高等研究院(簡(jiǎn)稱上海高研院)綠色化學(xué)工程技術(shù)研究與發(fā)展中心研究員姜標(biāo)對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)
,隨著我國(guó)將核電政策由“適度發(fā)展”調(diào)整為“積極發(fā)展”,鈾資源缺口變得越來(lái)越大,嚴(yán)重依賴進(jìn)口并不可取,而海水提鈾技術(shù)突破或?qū)榫徑膺@一困境提供一條新路徑。近期
,山東大學(xué)、上海大學(xué)、上海高研院、中科院上海應(yīng)用物理研究所及中核集團(tuán)等高校院所和企業(yè)紛紛傳來(lái)好消息,或取得重要科研成果,或向產(chǎn)業(yè)化邁出重要一步。海水提鈾前景廣闊
在碳達(dá)峰
鈾作為核反應(yīng)的主要燃料
,是核能發(fā)展的重要因素。“為了保證核電的可持續(xù)發(fā)展,滿足人類對(duì)能源的需求,將海水中的鈾資源有效利用起來(lái)是未來(lái)趨勢(shì)。”山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院研究員王志寧告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。此外
,核廢水泄漏排放到海洋中,也是促進(jìn)海水提鈾研究發(fā)展的一個(gè)重要因素。“從環(huán)境意義上看
1984年,日本建成年產(chǎn)10公斤鈾的海水提鈾模擬廠
我國(guó)海水提鈾研究始于20世紀(jì)70年代
。中科院海洋研究所、山東海洋學(xué)院等單位進(jìn)行了一系列研究工作,先后篩選和研制天然礦物、海洋生物、難溶氫氧化物系列復(fù)合富集劑等多種類型的幾百種提鈾富集劑。然而,相關(guān)工作在80年代終止。近幾年
馬紅娟對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō),受核電發(fā)展規(guī)劃影響
提鈾性能有較大提高
從大海“撈”鈾并不是一件容易事
溶劑法
“近年來(lái)
王志寧團(tuán)隊(duì)在前期工作中研制出一種琥珀酰—β—環(huán)糊精復(fù)合膜
“我們選用偕胺肟化的二氨基馬來(lái)腈,將β—環(huán)糊精引入到石墨烯氣凝膠骨架上
王志寧表示
馬紅娟進(jìn)一步向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹,目前
“我們把偕胺肟基基團(tuán)在材料上的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)
商業(yè)應(yīng)用已現(xiàn)曙光
事實(shí)上
今年4月
,馬紅娟聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在我國(guó)東海、南海近海海域陸續(xù)投放約30公斤纖維和薄膜吸附材料,開(kāi)展大規(guī)模海洋吸附試驗(yàn)。據(jù)悉,聯(lián)合團(tuán)隊(duì)已獲得約1公斤的含鈾混合物,提鈾量達(dá)到百克量級(jí)“經(jīng)濟(jì)性評(píng)估顯示,采用聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研發(fā)的吸附材料和方法
在馬紅娟看來(lái)
除此之外
,海域的選擇、時(shí)間都會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生較大影響。“在目前試驗(yàn)范圍內(nèi)
,材料放置的深度越深,海水越純凈,對(duì)提鈾越有利;夏季因溫度較高,有利于提鈾效率;海水流速越高,物質(zhì)交換越充分,對(duì)提鈾效率越有利。”馬紅娟總結(jié)道。在姜標(biāo)看來(lái)
,目前海水提鈾離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離,但已看到商業(yè)應(yīng)用的曙光。2019年11月
值得一提的是
,中核集團(tuán)已將海水提鈾列入其先導(dǎo)技術(shù),并將在“十四五”期間聯(lián)合聯(lián)盟各單位,編制吸附材料評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)海水提鈾海試平臺(tái),推動(dòng)海水提鈾技術(shù)的工程化進(jìn)程。責(zé)任編輯:孫知兵
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