電化學方法讓海水提鈾能力提升8倍
最新發現與創新美國斯坦福大學教授崔屹22日接受科技日報記者採訪時透露，該團隊日前開發出一種基於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》雜誌上。
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於核電站，發電量將足夠全世界用上一萬年。
崔屹告訴記者，目前海水提鈾普遍採用的是物理化學吸附法。由於吸附材料的表面積有限，而海水中鈾濃度偏低，且鹽度很高，用於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後劉翀介紹，該團隊開發的這種基於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，導電後，電場使鈾離子遷移到電極並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，電沉積不受限於吸附表面積的大小，為此鈾提取容量可以大大提升。而交替變化的脈衝電壓防止了其他陽離子阻礙活性位點，並避免了水裂解的發生。
崔屹表示，由於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，提取成本有望低於現有海水提鈾技術，與陸地鈾礦提取成本持平，甚至更低。
中國能源網
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