Chiết xuất uranium từ nước biển, mở ra nguồn năng lượng giá rẻ vô tận

Năng lượng hạt nhân luôn dựa vào uranium. Đây là một nguồn năng lượng không tái tạo và là kim loại nặng chính được sử dụng để cung cấp năng lượng cho lò phản ứng hạt nhân. Quặng urani trước đây được chiết xuất từ đá, nhưng các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm nguồn uranium từ nước biển. Theo nghiên cứu, trong nước biển chứa một quần thể ion urani loãng.

Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Năng lượng sinh học và Quy trình sinh học Thanh Đảo (Trung Quốc) đã tạo ra các vi cầu hydrogel SA-DNA để hấp phụ chọn lọc các ion uranyl (UO22+) bằng cách sử dụng các sợi DNA chức năng và natri alginate (SA) giá rẻ.

Với tỷ lệ urani-vanadi là 43,6 trong nước biển mô phỏng và 8,62 trong nước biển tự nhiên, các vi cầu hydrogel SA-DNA cho thấy khả năng chọn lọc urani cao hơn đáng kể, trước đây sử dụng nhóm amidoxime để chiết xuất urani.

Ngoài ra, chất hấp thụ mới này có độ bền cơ học và khả năng tái chế, không tốn kém, dễ sản xuất và thân thiện với môi trường. Theo nghiên cứu, các chất hấp phụ dựa trên DNA này có thể chiết xuất thêm các ion kim loại có giá trị từ nước biển. Các DNAzyme khác nhau có khả năng khác nhau để xác định các ion kim loại khác nhau.

Cơ quan Năng lượng Hạt nhân (NEA) ước tính có khoảng 4,5 tỷ tấn uranium lơ lửng trong đại dương dưới dạng các ion uranyl hoà tan. Con số này lớn gấp hơn 1.000 lần lượng uranium trên đất liền. Tuy nhiên, khai thác uranium từ đại dương không khác gì tìm 1 gam muối trong 300.000 lít nước ngọt.

Với việc phát minh ra loại vật liệu mới hấp thụ uranium trong đại dương, Trung Quốc đạt được bước tiến mới đối với việc chinh phục tham vọng năng lượng hạt nhân.

Trung Quốc hiện đi đầu trong phát triển năng lượng hạt nhân của thế giới, đã xây dựng 27 lò phản ứng hạt nhân. Quốc gia này đã đặt ra mục tiêu xây dựng thêm 150 lò phản ứng hạt nhân trong giai đoạn từ năm 2020 - 2035. 

Trung Quốc tuyên bố đã tự sản xuất khoảng 90% công nghệ cần thiết cho lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ tư đầu tiên trên thế giới.

(Theo TechTimes)