導讀 海洋真的是提取核燃料「鈾」的好地點嗎?現在澳洲科學團隊透過便宜且容易製造的材料,在海水取鈾的道路上向前走了一大步。 現在能源正從化石燃料慢慢轉向太陽能、風力發電等再生能源,但核能仍是提供世界大量電力...
海洋真的是提取核燃料「鈾」的好地點嗎?現在澳洲科學團隊透過便宜且容易製造的材料,在海水取鈾的道路上向前走了一大步。
現在能源正從化石燃料慢慢轉向太陽能、風力發電等再生能源,但核能仍是提供世界大量電力與能源的低碳技術,2017 年核能提供全球 10% 能源,2022 年新增核電裝置達到 8 GW。不過核電關鍵材料鈾元素,目前僅在少數國家發現,隨著核電裝置增加、供應將持續減少,因此科學家們將目光轉向海洋。
根據估計,海洋中的鈾元素含量約為 45 億噸,而陸上的鈾元素含量僅為約 600 萬噸,1960 年代開始各國研究人員紛紛投入海水取鈾,但漸漸被證明,由於鈾在海水的濃度極低,取鈾相當棘手,如何實現工業規模取鈾,是各界待突破的課題。
如今澳洲核子科學技術組織、新南威爾斯大學等研究人員轉向了層狀雙氫氧化物(LDH),該材料由帶正電和帶負電的離子層組成,有鑑於其去除金屬的能力以及製造、改良容易度,備受關注。研究團隊則先在 LDH 中摻雜釹、鋱和銪等各種化學物質,浸泡在海水後再使用 X 光吸收光譜(XAS)的強化成像來分析結果。
研究人員發現,當釹與 LDH 結合時,所得化合物能夠捕捉海水中的鈾,而不是鈉、鈣、鎂和鉀等等含量比鈾高出 400 倍的元素,研究人員表示,這種選擇性以及生產摻雜 LDH 材料的低成本,應該會有助於提高從海水中大規模取鈾的可能性。
研究人員指出,LDH 的摻雜工程更提供簡單、有效的方法來控制選擇性和製造吸附劑,足以進行難度高的元素分離,就好比海水取鈾。
(首圖來源:shutterstock)
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標題:材料便宜又容易製造,澳洲「海水取鈾」技術有新進展
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