중국, 해수에서 우라늄 추출하는 신기술 연구·개발

중국 연구진은 왁스를 사용하여 해수에서 우라늄을 분리할 수 있는 물 기반 젤 비드를 개발하고 있습니다. 이는 바다에서 원자력 발전소에 전력을 공급하는 새로운 솔루션입니다.

중국 다롄 화학물리연구소(Dalian Institute of Chemical Physics)의 과학자들은 위 연구를 수행하여 지난달 Advanced Functional Materials 저널에 게재했습니다. 그들은 "전체 제조 과정이 간단하고 조작이 쉬우며, 비용 효율적이며 규모 확장이 용이하다"고 밝혔습니다.

중국 장쑤성 천완 원자력 발전소

과학자들은 핵발전소 연료로 사용되는 육상 우라늄 매장량으로는 전 세계 원자력 에너지 수요를 단 한 세기 동안만 충족할 수 있다고 추정합니다. 해양 우라늄 매장량은 천 년 이상 전 세계에 에너지를 공급할 수 있습니다. 그러나 해수에서 이온을 추출하는 것은 매우 어려운데, 지구 해양의 우라늄 농도가 매우 낮아 해수 1톤에는 3.3mg의 우라늄만 포함되어 있고, 해양 환경에는 많은 이온이 혼합되어 있기 때문입니다.

전 세계 전력망의 탈탄소화 또한 배출량 감축을 달성하는 데 매우 중요합니다. 이를 위한 한 가지 방법은 원자력 발전의 활용을 늘리는 것입니다. 중국은 다른 어떤 나라보다 많은 원자력 발전소를 건설하고 있지만, 우라늄 광석의 품질이 낮아 수입에 의존하고 있습니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 연구진은 "비재래식 우라늄 자원을 활용하는 것은 지속 가능한 전기 생산에 큰 도움이 될 것"이라고 말합니다. 연구팀은 최근 몇 년 동안 고효율, 저비용, 그리고 생산 용이성 덕분에 고흡수성 소재 사용이 점점 더 인기를 얻고 있다고 말합니다.

이에 따라 연구팀은 금속에 대한 반응성이 높은 고분자 물질인 폴리아미독심이 "천연 해수에서 우라늄을 포집하는 데 탁월한 잠재력을 보였다"는 사실을 발견했습니다. 폴리아미독심을 다공성 흡수성 물질로 만들기 위해 연구팀은 왁스 주조법을 사용하여 친수성 고분자의 일종인 하이드로겔 입자를 제작했습니다.

폴리아미독심을 물에 녹인 후, 녹인 양초 왁스에 붓고 잘 섞습니다. 식힌 후, 굳은 왁스에서 물을 제거하고 추출된 왁스를 수거합니다.

남은 재료는 작은 입자로 분쇄하여, 큰 기공으로 인해 "독특한 치즈 모양"을 가진 하이드로겔 비드를 형성했습니다. 연구팀은 이 비드를 우수한 수분 흡수성을 가진 합성 고분자인 폴리아크릴 알지네이트로 코팅하여 직경 약 3mm의 흡수성 구체를 형성했습니다.

그 결과 생성된 입자는 높은 흡착 용량, 물질 반응성, 그리고 우라늄 이온에 대한 우수한 선택성을 나타냈습니다. 연구진은 실험 결과를 통해 이러한 입자가 천연 해수에서 우라늄을 포집하는 데 "상당한 잠재력"을 가지고 있음을 입증했다고 밝혔습니다.

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