Cách tăng hiệu suất lấy uran từ nước biển lên 4 lần

Các nhà khoa học đã chế tạo được một mạng lưới cơ kim đặc biệt đề thu hồi uran từ nước biển đạt hiệu suất cao gấp 4 lần so với các phương pháp hiện hành.

Các nhà nghiên cứu, do giáo sư hóa học Venbina Lin thuộc Đại học Bắc Carolina (Mỹ) đứng đầu đã tìm ra được một mạng lưới cơ kim có thể thu hồi các ion uran hòa tan trong nước biển. Cho đến nay, các công nghệ tiên tiến nhất để lọc uran từ nước biển đều dùng sợi tổng hợp, phủ trên bề mặt một lớp hoá chất kết hợp được với uran.

Khác với các phương pháp hiện hành, một tấm lưới mới, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm tỏ ra có hiệu quả hơn ít nhất là 4 lần, đồng thời dễ dàng tách thứ nhiên liệu hạt nhân phổ biến này ra khỏi nước.

Trong tương lai, nó sẽ cung cấp cho các lò phản ứng một nguồn nguyên liệu thay thế giá rẻ để làm sạch nước bị ô nhiễm bởi các chất phóng xạ.

Ảnh: heraldsun.com.au

Cấu trúc các hợp chất cơ kim được coi là rất có triển vọng ứng dụng công nghệ, để lưu trữ khí và tách hỗn hợp các chất. Người ta hoàn toàn có thể điều chỉnh cấu trúc đó để đưa vào sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, ví dụ biến chúng thành vật liệu xốp để làm các chất hấp thụ. Ngoài ra, có thể “huấn luyện” polyme cơ kim để “đánh bẫy” các phân tử một hỗn hợp gồm nhiều chất khác nhau.

Trong các đại dương trên thế giới có hoà tan chừng 4 triệu tấn uran, tức là lớn hơn tổng trữ lượng uran có trên đất liền đến 600 lần. Nhưng việc khai thác uran trong nước biển cực kỳ phức tạp vì hàm lượng quá thấp, chỉ bằng 3 phần tỷ mà thôi.

Theo các công nghệ hiện hành phải dùng rất nhiều vật liệu hấp phụ polyme (dưới dạng chất dẻo), nếu áp dụng đại trà có thể dẫn tới tình trạng chúng tràn ngập các đại dương, gây tắc nghẽn giao thông trên biển, nếu không vớt hết trong vài tuần.

Thêm vào đó, với phương pháp này, cùng với uran, người ta phải “nhận kèm” nhiều loại ion “vô dụng” khác nữa, chưa biết dùng làm gì. Những điều đó khiến cho việc tách uran từ nước biển hầu như bất khả thi. Giá thành của uran sẽ rất cao, từ 1.000 đến 2.000 đôla/tấn. Như vậy là đắt hơn giá bán trên thị trường từ 10 đến 20 lần.

Vật liệu mới có thể xoay chuyển tình hình vì nó đạt hiệu suất cao hơn nhiều. Trong phòng thí nghiệm 1g vật liệu hấp thụ cơ kim có thể thu hồi hơn 200mg uran. Đó là một chỉ số không tồi.

Các nhà nghiên cứu cho biết công nghệ mới này có thể làm giảm đáng kể chi phí khai thác uran từ nước biển. Thậm chí ngay cả khi uran từ đất liền chỉ gấp đôi uran từ nước biển thì khả năng cạnh tranh của công nghệ mới cũng sẽ thắng thế.