Ядерное топливо из океана может обеспечить энергией на тысячи лет
Используя новый метод сбора, ученые из Стэнфордского университета смогли выделить в три раза больше уранила из океана за 11-часовой период, чем было возможно ранее. Этот метод может оказаться экологически чистой альтернативой нынешних методов добычи урана и сделает ядерную энергетику более привлекательным энергетическим вариантом.
Разрабатывая океан
Давайте посмотрим правде в глаза. Ядерная энергетика никуда не денется в ближайшем времени. Международное агентство по атомной энергетике даже предсказывает, что общий объем производства атомной энергетики увеличится на 68 процентов в течение следующих 15 лет. И если оставить в стороне спор на тему того, является ли ядерная энергетика сама по себе хорошей альтернативой ископаемому топливу, процесс добычи его основного ингредиента ни разу не дружелюбный по отношению к окружающей среде.
Этот ингредиент — уран — представляет собой высоко радиоактивный изотоп, который можно использовать для кипячения воды и создания пара. Этот пар в дальнейшем обычно используется для выработки электроэнергии. В мире около 450 атомных электростанций, использующих уран, через которые проходит порядка 60 000 тонн тяжелого металла ежегодно. Это довольно распространенный элемент, но главный вопрос заключается в том, что уран добывают за счет взрыва гигантских отверстий в земной коре и последующего извлечения металла из образовавшихся ошметков.
Чтобы исправить этот процесс, группа ученых из Стэнфордского университета в Калифорнии разработала решение получше. Группа настойчиво искала экологически чистые альтернативы добычи уранового сырья, поэтому разработала метод извлечения ресурса прямо из океана. Результаты их работы были опубликованы в Nature.
Хотите верьте, хотите нет, но в океанах Земли много урана. Проблема в уровне концентрации: он очень низкий. «Концентрации крошечные, по одному зернышку соли на литр воды», говорит Йи Кюи, исследователь Стэнфорда. «Но океаны такие большие, что если мы сможем извлекать эти следовые количества экономически эффективно, поставки будут бесконечными».
Когда уран вступает в контакт с кислородом в океане, он образует соединение уранила. Исследователи планируют собирать огромные его запасы, используя амидоксин, соединение, вытягивающее только уранил из воды. Амидоксином покрывают пару угольных электродов, которые могут накапливать гигантские количества уранила.
Ученые подвергли свой метод проверке и обнаружили, что смогли извлечь в три раза больше уранила за 11-часовой период, если сравнивать с их предыдущим методом, когда использовалась только покрытая амидоксином кисть.
Атомная жизнеспособность
Хотя это исследование показывает, насколько осуществимым может быть сбор урана, необходимо провести еще много исследований, чтобы эти методы можно было применять массово. К сожалению, в настоящее время гораздо проще извлекать уран из земли, нежели из океана.
Кроме того, не утихают споры относительно того, является ли атомная энергетика хорошей альтернативой ископаемому топливу. Хотя этот процесс и безуглеродный, преобразование урана в электричество создает множество вредных отходов, от которых трудно избавиться. Аварии на атомных электростанциях тоже невозможно предотвратить — все помнят недавний случай на Фукусиме.
Если же отбросить сантименты и строго посмотреть на безуглеродные альтернативы производства энергии, атомная энергетика не кажется плохим выбором, если мы сможем смягчить ее недостатки. Что ж, мы хотя бы знаем, что ведутся исследования на тему того, как избавить нас от вредных отходов раз и навсегда.