Čínski výskumníci vyvinuli nový materiál – inšpirovaný sieťami krvných ciev, ktorý podľa nich dokáže z morskej vody získať 20-krát viac uránu ako iné metódy.
Urán, prirodzene sa vyskytujúci rádioaktívny prvok, sa väčšinou používa ako palivo pre jadrové elektrárne. S rastúcim dopytom po jadrovej energii na celom svete rastie aj potreba uránu.
Oceány sú prakticky nekonečným zdrojom uránu a z hľadiska zásobovania palivom by mohli podporovať technológiu jadrovej energetiky. Odhaduje sa, že v oceánoch sa nachádza viac ako 4,5 miliardy ton uránu, čo je približne 1 000-krát viac ako jeho zásoby na pevnine. Preto by jeho získavanie z morskej vody mohlo byť potenciálne udržateľnejším prístupom k jadrovej energii.
Koncentrácia uránu v morskej vode je však veľmi nízka – odhaduje sa na 3,3 mikrogramu na liter, takže jeho ťažba z oceánov je oveľa náročnejšia a drahšia ako ťažba zo zeme.
Vedci videli potenciál využitia oceánskeho uránu na výrobu jadrovej energie už v 50. rokoch 20. storočia, ale až v 80. rokoch minulého storočia japonskí výskumníci vyvinuli spôsob jeho extrakcie – pomocou chemickej zlúčeniny nazývanej amidoxím, ktorá sa viaže na plávajúce častice uránu.
Súčasné postupy získavania uránu z morskej vody však nie sú ani ekonomicky životaschopné, ani dostatočne účinné, aby mohli konkurovať ťažbe uránovej rudy. Nový výskum vedený vedcami z Čínskej akadémie vied sa zameral na zlepšenie adsorpčnej kapacity tejto zlúčeniny. Svoje zistenia koncom novembra uverejnili v časopise Nature Sustainability.
Vedci vytvorili poréznu membránu, ktorá bola modelovaná podľa fraktálov vyskytujúcich sa v prírode, ako sú napríklad krvné cievy. Zistili, že membrána, ktorá bola nasýtená amidoxímom, bola pri extrakcii uránu výrazne účinnejšia ako iné, predtým používané materiály, pričom jej adsorpčná kapacita bola 20-krát vyššia.
„Cievy sú v biologických systémoch všadeprítomné. Umožňujú optimalizovanú výmenu a transformáciu látok. Inšpirovali nás pri navrhovaní nových adsorbentov,“ uviedol vo vyhlásení Yang Linsen, hlavný autor štúdie.
Počas štyroch týždňov zistili, že 1 gram membrány extrahoval až 9,03 miligramu uránu z prírodnej morskej vody – čo patrí medzi najvyššie výťažky pomocou membránovej metódy.
