记者10日从浙江海洋大学获悉,该校海洋科学与技术学院研究团队首次量化揭示了影响材料提铀性能的关键结构特征,并在此基础上将其转化为可在真实海洋环境中高效工作的“智能器件”——光驱动微纳马达,为未来高效开发海洋铀资源提供了新路径。其相关成果已分别发表于国际权威期刊《Coordination Chemistry Reviews》(《配位化学评论》)与《Chemical Engineering Journal》(《化学工程杂志》)。
铀作为核能发展的重要原料,其储量和供应一直是全球关注的焦点。海洋中虽蕴含着巨大的铀资源,浓度却极低。长期以来,海水提铀面临效率低、成本高的技术瓶颈,是一项世界性难题。
光驱动微纳马达可以通俗理解为一种光能驱动的纳米级“挖矿机”,能对特定离子进行“抓捕”。浙海大研究团队立足舟山本地资源,巧妙利用海水淡化工程产生的浓海水作为铀元素来源,实现废弃资源高值化利用。“我们已成功在浓海水中提取到铀氧化物。”浙海大海洋科学与技术学院教授徐兴涛表示,浓海水中铀浓度比普通海水高出2倍以上,通过安装有光驱动微纳马达的装置,可以在排放浓海水的过程中“抓捕”铀离子,并以铀氧化物的形态进行固定和积存。目前,通过该技术每天可在每百吨的浓海水里提取到1克的天然铀,经过技术处理后可形成黄饼(铀浓缩物,进一步纯化后用于核燃料生产)。
舟山作为国家级海洋经济发展示范区,海水淡化产业体量大。以鱼山岛舟山绿色石化基地为例,一年海水淡化所产生的浓海水就有1.5亿吨。这一突破不仅提升了海水淡化工程的综合利用效率,也为舟山构建“海水淡化—资源提取—盐化工”产业链提供了关键技术支撑。徐兴涛表示,接下来,研究成果将对接舟山海水淡化与盐化工产业链,在舟山不同海域开展实地试验,进一步推动技术的经济价值转化。
来源:浙江日报
