海里“撈”鈾為核電紓困 提鈾性能有較大提高
約500萬噸和45億噸,僅從這兩個(gè)相差近千倍的數(shù)字
前者是已探明的陸地鈾礦儲(chǔ)量
“我國是時(shí)候加強(qiáng)這方面的戰(zhàn)略儲(chǔ)備了!”中科院上海高等研究院(簡(jiǎn)稱上海高研院)綠色化學(xué)工程技術(shù)研究與發(fā)展中心研究員姜標(biāo)對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》說,隨著我國將核電政策由“適度發(fā)展”調(diào)整為“積極發(fā)展”
近期
海水提鈾前景廣闊
在碳達(dá)峰、碳中和的背景下
鈾作為核反應(yīng)的主要燃料
此外
“從環(huán)境意義上看
1984年
我國海水提鈾研究始于20世紀(jì)70年代。中科院海洋研究所
近幾年
馬紅娟對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》說
提鈾性能有較大提高
從大海“撈”鈾并不是一件容易事
溶劑法
“近年來
王志寧團(tuán)隊(duì)在前期工作中研制出一種琥珀酰—β—環(huán)糊精復(fù)合膜
“我們選用偕胺肟化的二氨基馬來腈,將β—環(huán)糊精引入到石墨烯氣凝膠骨架上
。偕胺肟基和β—環(huán)糊精協(xié)同增強(qiáng)吸附劑的吸鈾能力及選擇性,同時(shí)賦予吸附劑抗油污性能。”王志寧介紹,制備過程采用的是一步水熱合成方法。王志寧表示,該氣凝膠已制備成吸附組件
,并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行小規(guī)模放大實(shí)驗(yàn)馬紅娟進(jìn)一步向《中國科學(xué)報(bào)》介紹,目前,新材料的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)或微觀形貌兩個(gè)方面
“我們把偕胺肟基基團(tuán)在材料上的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)
商業(yè)應(yīng)用已現(xiàn)曙光
事實(shí)上
今年4月
“經(jīng)濟(jì)性評(píng)估顯示
,采用聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研發(fā)的吸附材料和方法,提鈾成本已經(jīng)降低到與國際水平相當(dāng)。”馬紅娟說。在馬紅娟看來,不同海洋環(huán)境和材料布置形式對(duì)吸附性能的影響很大
。她介紹,實(shí)驗(yàn)室可以較穩(wěn)定地控制或調(diào)整海水的狀態(tài),如海水流速、純凈度、溫度等,但真正進(jìn)行海試試驗(yàn)時(shí),“是沒有辦法控制的”。除此之外
,海域的選擇、時(shí)間都會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生較大影響。“在目前試驗(yàn)范圍內(nèi)
,材料放置的深度越深,海水越純凈,對(duì)提鈾越有利;夏季因溫度較高,有利于提鈾效率;海水流速越高,物質(zhì)交換越充分,對(duì)提鈾效率越有利。”馬紅娟總結(jié)道。在姜標(biāo)看來,目前海水提鈾離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離
,但已看到商業(yè)應(yīng)用的曙光。2019年11月,中核集團(tuán)牽頭成立中國海水提鈾技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟(以下簡(jiǎn)稱聯(lián)盟)
。今年4月,該聯(lián)盟成立海水提鈾技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事會(huì),并提出海水提鈾技術(shù)發(fā)展技術(shù)路線:到2025年,具備實(shí)現(xiàn)海水中提取公斤級(jí)能發(fā)電的核產(chǎn)品能力;到2035年,用10年時(shí)間建成海水提鈾噸級(jí)示范工程;到2050年,用15年時(shí)間實(shí)現(xiàn)海水提鈾的連續(xù)生產(chǎn)值得一提的是
,中核集團(tuán)已將海水提鈾列入其先導(dǎo)技術(shù),并將在“十四五”期間聯(lián)合聯(lián)盟各單位,編制吸附材料評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)海水提鈾海試平臺(tái),推動(dòng)海水提鈾技術(shù)的工程化進(jìn)程。責(zé)任編輯:孫知兵
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