Пекин делает решительный шаг к энергетической независимости, представив технологию, способную превратить мировые океаны в неисчерпаемый источник ядерного ресурса. Разработанный в Китае инновационный адсорбент PhosCage демонстрирует эффективность, значительно превосходящую показатели, к которым стремились американские специалисты. Как сообщает South China Morning Post, основываясь на результатах недавнего исследования, новая разработка позволяет извлекать уран из морской воды в разы быстрее, чем предполагали целевые ориентиры Министерства энергетики США.
В центре успеха — работа коллектива из Китайской академии наук в Циндао. Ученым удалось сконструировать уникальную молекулярную структуру, напоминающую губку, оснащенную фосфатными группами. Эти элементы выполняют роль химических «ловушек». Результаты лабораторных испытаний поражают: из природной морской воды удалось извлечь до 50,4 мг урана на каждый грамм вещества. Для сравнения, американская планка эффективности составляла всего 6 мг на грамм. Чтобы адаптировать технологию для реального использования в открытом море, исследователи превратили материал в удобные миллиметрового размера гранулы. Эти шарики смогли удержать 22,55 мг урана на грамм и продемонстрировали устойчивость, сохранив работоспособность на протяжении семи циклов использования.
В Циндаоском институте биоэнергетики и биопроцессных технологий Китайской академии наук подчеркивают, что данное достижение закладывает фундамент для создания крупномасштабных адсорбентов будущего, способных радикально изменить подход к добыче из морской среды.
Для Поднебесной этот вопрос имеет критическое значение. Текущий разрыв между потреблением и добычей урана в стране огромен. Согласно сведениям Всемирной ядерной ассоциации, в 2024 году добыча на внутренних месторождениях составила лишь 1600 тонн, в то время как потребность атомных электростанций оценивается примерно в 13 тысячах тонн. Такая ситуация вынуждает Китай полагаться на импортные поставки.
Потенциал мирового океана колоссален: если наземные запасы урана оцениваются в 7,9 млн тонн, то в морской воде их может содержаться до 4,5 млрд тонн. Только в акватории Средиземного моря сосредоточено около 12 млн тонн — объема, которого хватило бы всему человечеству на 180 лет. Однако процесс извлечения крайне трудоемок. Концентрация урана в тонне морской воды ничтожна — всего 3,3 мг, а наличие других элементов, в частности ванадия, крайне затрудняет процесс сепарации.
Американская наука долгое время пыталась решить эту задачу. Специалисты из Окриджской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий вели работу в этом направлении, но к 2016 году их лучшие образцы адсорбентов едва достигали 6 мг на грамм. Из-за высокой стоимости процесса по сравнению с традиционной добычей, после 2018 года американская программа была практически свернута.
Новый метод команды из Циндао, детали которого опубликованы в изданиях Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology, смог обойти серьезные препятствия. В ходе тестов, включающих присутствие различных металлов, материал проявил избирательность, успешно игнорируя ванадий в пользу урана.
Тем не менее, эксперты призывают к осторожному оптимизму. Как отмечает SCMP, на текущем этапе эксперименты проводились в лабораторных условиях с использованием системы фильтрации, а не в суровых реалиях открытого океана. Кроме того, экономическая целесообразность — расчет стоимости добытого урана — пока не проводилась. Следующим этапом станет поиск путей масштабирования технологии и минимизация производственных издержек.
