Государства, формирующие долгосрочные планы перехода на экологически чистую энергетику, все чаще выбирают ядерную энергетику как надежный источник электроэнергии с низким уровнем выбросов углерода.
Читайте также:
Использовали разноцветные грибы. В США создали экологичную альтернативу пластику Однако эта сфера сталкивается с серьезной проблемой. Запасы урана, в частности изотопа уран-235, который является основным топливом для большинства ядерных реакторов, постепенно сокращаются. При нынешних темпах использования, имеющиеся наземные резервы могут обеспечить потребности лишь на несколько десятилетий.
Это заставило ученых снова обратить внимание на возможность добычи урана из морской воды. Океаны содержат около 4,5 миллиарда тонн этого элемента, но его концентрация в воде чрезвычайно низкая.
Чтобы решить проблему, исследователи Сиши Тай из университета Вэйфан и Чжэньли Сун из Северокитайского университета электроэнергетики создали новый тип материала. Они разработали новое семейство сульфоновых ковалентных органических каркасов, или S-COF. Их внимание было сосредоточено не только на химии, но и на том, как внутренние слои материала расположены относительно друг друга.
Команда выбрала структуру типа AB, где сульфоновые группы образуют карман для урана с четырехточечным связыванием. Это значительно эффективнее традиционной структуры AA, которая имеет более слабую селективность. В результате новый материал показал в тысячу раз более высокую способность связывать уран.
Во время испытаний в природной морской воде за один день изъяли 31,5 миллиграмма урана на грамм сорбента. Это рекордный показатель. Материал также успешно игнорирует ионы ванадия, которые обычно мешают процессу.
Читайте также:
Европейская термоядерная мечта. Немецкая компания показала план первой электростанции на основе синтеза
