Καθώς η παγκόσμια κοινότητα αναζητά βιώσιμους τρόπους για να παράγει καθαρή ενέργεια, η πυρηνική ισχύς επανέρχεται δυναμικά στην επιστημονική ατζέντα. Ωστόσο υπάρχει ένα κρίσιμο εμπόδιο: τα προσιτά κοιτάσματα ουρανίου μειώνονται, την ώρα που το κόστος εντοπισμού και αξιοποίησης νέων πηγών αυξάνεται συνεχώς. Σε αυτό το πλαίσιο, η επιστημονική φαντασία συναντά την πραγματικότητα, καθώς μια ιδέα δεκαετιών έρχεται ξανά στο προσκήνιο, η εξαγωγή ουρανίου απευθείας από το θαλασσινό νερό.
Οι ωκεανοί φιλοξενούν ένα ασύλληπτο απόθεμα: περίπου 4,5 δισεκατομμύρια τόνους ουρανίου, ποσότητα ικανή να τροφοδοτήσει την πυρηνική ενέργεια για χιλιάδες χρόνια. Το πρόβλημα, όμως, δεν βρίσκεται στην ποσότητα, αλλά στη διάχυση. Το ουράνιο στα θαλάσσια ύδατα είναι εξαιρετικά αραιό και περιβάλλεται από ιόντα, μικροοργανισμούς και οργανικά μόρια που προσκολλώνται σε οποιοδήποτε υλικό τοποθετείται στη θάλασσα, καθιστώντας την εξαγωγή του μία από τις πιο επίπονες τεχνολογικές προκλήσεις.
Κινέζοι επιστήμονες αλλάζουν τα δεδομένα
Μια ερευνητική ομάδα από την Κίνα, υπό τους Xishi Tai και Zhenli Sun, ανέλαβε να αντιμετωπίσει το αδιέξοδο. Οι δύο επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα κατηγορία υλικών, τα σουλφονικά ομοιοπολικά οργανικά πλαίσια (S-COF), τα οποία διαθέτουν ένα μοναδικό γεωμετρικό πλεονέκτημα. Η διάταξη τύπου AB στα εσωτερικά στρώματα δημιουργεί μια τετραπλή «χημική θήκη», ικανή να αιχμαλωτίζει με εντυπωσιακή ακρίβεια τα ιόντα ουρανίου, σε αντίθεση με την παραδοσιακή στοίβαξη τύπου AA, που είναι σαφώς λιγότερο αποτελεσματική.
Τα πειράματα έφεραν αποτελέσματα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδιανόητα:
- Η ισχύς σύνδεσης του νέου υλικού με τα ιόντα ουρανίου ήταν 1.000 φορές μεγαλύτερη από τα υλικά προηγούμενης γενιάς.
- Σε πραγματικό θαλασσινό νερό, το S-COF κατάφερε να συλλέξει 31,5 mg ουρανίου ανά γραμμάριο υλικού μέσα σε μία μόλις ημέρα.
- Σύμφωνα με τον Δρ. Zhenli Sun, «πρόκειται για τη μεγαλύτερη αποδοτικότητα που έχει καταγραφεί ποτέ στην εξαγωγή ουρανίου από φυσικό θαλασσινό νερό».
Πέρα από την απόδοση, το υλικό παρουσιάζει και ένα κρίσιμο πλεονέκτημα: αδιαφορεί για ανταγωνιστικά ιόντα, όπως το βανάδιο, το οποίο συνήθως παρεμποδίζει τη διαδικασία. Η ιδιότητα αυτή ανοίγει τον δρόμο όχι μόνο για την απομόνωση ουρανίου, αλλά και για την επιλεκτική εξαγωγή άλλων σπάνιων και πολύτιμων στοιχείων από σύνθετα υδάτινα περιβάλλοντα.
Ωστόσο, οι ερευνητές υπενθυμίζουν ότι η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο. Για να εφαρμοστεί σε μεγάλης κλίμακας θαλάσσια συστήματα, το υλικό πρέπει:
- να αντέχει τη συνεχή διάβρωση, την αλμύρα, τα κύματα και τη μικροβιακή προσκόλληση,
- να μπορεί να αναγεννάται επανειλημμένα χωρίς απώλεια απόδοσης,
- να παράγεται σε ποσότητες που καθιστούν το κόστος ανταγωνιστικό.
Παρόλα αυτά, ο Δρ. Xishi Tai σημειώνει ότι «καθώς τα υλικά υψηλής λειτουργικότητας εξελίσσονται, λύσεις όπως αυτή θα μπορούν να ενσωματωθούν σε μελλοντικά, βιώσιμα μοντέλα ενεργειακής παραγωγής».
Διαβάστε ακόμη
Γιατί τα μωρά κοιμούνται στο κρύο: Η σκανδιναβική συνήθεια που μας φαίνεται αδιανόητη
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα
Σχολίασε εδώ
Για να σχολιάσεις, χρησιμοποίησε ένα ψευδώνυμο.