China erforscht und entwickelt neue Technik zur Gewinnung von Uran aus Meerwasser

Chinesische Forscher verwenden Wachs, um wasserbasierte Gelkügelchen herzustellen, die Uran aus Meerwasser trennen können – eine neue Lösung für die Energieversorgung von Kernkraftwerken aus dem Meer.

Wissenschaftler des Dalian Institute of Chemical Physics (China) führten die oben genannte Studie durch und veröffentlichten sie letzten Monat in der Zeitschrift Advanced Functional Materials . Sie erklärten: „Der gesamte Herstellungsprozess ist einfach und leicht durchzuführen, kostengünstig und leicht zu skalieren.“

Kernkraftwerk Tianwan in der Provinz Jiangsu (China)

Wissenschaftler schätzen, dass die an Land vorhandenen Uranreserven, die als Brennstoff in Kernreaktoren verwendet werden, den weltweiten Bedarf an Kernenergie nur für ein Jahrhundert decken könnten. Die Uranreserven in den Ozeanen könnten die Welt mehr als ein Jahrtausend lang mit Energie versorgen. Die Gewinnung von Ionen aus Meerwasser ist jedoch schwierig, da die Ozeane der Erde eine extrem niedrige Urankonzentration aufweisen – eine Tonne Meerwasser enthält nur 3,3 mg Uran – und die Meeresumwelt mit vielen Ionen vermischt ist.

Auch die Dekarbonisierung des globalen Stromnetzes ist für die Emissionsreduzierung von entscheidender Bedeutung. Eine Möglichkeit hierfür ist die verstärkte Nutzung der Kernenergie. China baut zwar mehr Kernkraftwerke als jedes andere Land, doch sein Uranerz ist von minderer Qualität und das Land ist auf Importe angewiesen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, so die Forscher, „wäre die Nutzung unkonventioneller Uranquellen von großem Nutzen für eine nachhaltige Stromerzeugung.“ Das Team sagt, dass in den letzten Jahren die Verwendung hochabsorbierender Materialien aufgrund ihrer hohen Effizienz, niedrigen Kosten und einfachen Herstellung immer beliebter geworden sei.

So entdeckte das Forschungsteam, dass Polyamidoxim – ein Polymermaterial, das hochreaktiv gegenüber Metallen ist – „ein außergewöhnliches Potenzial für die Gewinnung von Uran aus natürlichem Meerwasser“ aufweist. Um Polyamidoxim in ein poröses und saugfähiges Material zu verwandeln, nutzte das Forschungsteam ein Wachsgussverfahren, um Hydrogelpartikel zu erzeugen – eine Art wasserliebendes Polymer.

Polyamidoxim wird in Wasser gelöst, anschließend in geschmolzenes Kerzenwachs gegossen und gut vermischt. Nach dem Abkühlen wird das Wasser aus dem erstarrten Wachs entfernt und das extrahierte Wachs gesammelt.

Das verbleibende Material wurde zu kleinen Partikeln zermahlen, wodurch Hydrogelkügelchen mit einer „charakteristischen käseartigen Morphologie“ aufgrund ihrer großen Poren entstanden. Das Team beschichtete die Kügelchen mit Polyacrylalginat – einem synthetischen Polymer mit guten wasserabsorbierenden Eigenschaften – und formte so absorbierende Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 3 mm.

Die resultierenden Partikel wiesen eine hohe Adsorptionskapazität, Materialreaktivität und gute Selektivität für Uranionen auf. Die experimentellen Ergebnisse zeigten laut den Forschern das „erhebliche Potenzial“ dieser Partikel für die Gewinnung von Uran aus natürlichem Meerwasser.

Quelle: https://thanhnien.vn/trung-quoc-nghien-cuu-phat-trien-ky-thuat-moi-de-chiet-xuat-uranium-tu-nuoc-bien-185241218112925349.htm