L’energia nucleare è considerata come una sostituzione per i combustibili fossili in futuro. Per aumentare la quota di energia nucleare nel mix totale di energia, l’estrazione dell’uranio dall’acqua di mare deve passare a una realtà dal livello di un’idea.

È eccitante come idea, ma sul piano pratico è ostacolato da molte sfide, tra cui la bassa resa di uranio dall’acqua di mare.

Tuttavia, gli scienziati stanno lavorando a una rapida svolta nel processo, nella speranza che possa aprire una nuova fonte di energia pulita e aiutare molte contee affamate di potere ad accedere all’energia nucleare anche se mancano di miniere di uranio a casa.

Uranio In Acqua Di Mare

L’acqua di mare ha una moderata presenza di uranio. Secondo le stime, gli atomi di uranio costituiscono 3,3 parti per miliardo o 3,3 microgrammi per litro.

“Le concentrazioni sono minuscole, nell’ordine di un singolo granello di sale sciolto in un litro di acqua”, disse Yi Cui, scienziato dei materiali e coautore.

Il documento è stato pubblicato in Energia naturale.

Steven Chu, coautore del documento, ha anche notato che c’è più promessa dall’energia nucleare come fonte di energia pulita.

A livello globale, l’energia nucleare costituisce il 13 percento di tutta l’elettricità prodotta e la sua quota negli Stati Uniti è del 20 percento.

Innovazione nell’estrazione

Nell’estrazione legata all’acqua di mare, i ricercatori di Stanford hanno fatto progressi significativi sviluppando fibre ibride amidoxime conduttive che sono avanzate nel lisciviare gli ioni uranio dall’acqua.

Gli ioni uranyl che trasportano carica positiva sono formati dalla reazione dell’uranio nell’acqua di mare con ossigeno. Vengono estratti inserendo fibre di plastica contenenti amidoxima nell’acqua di mare per far aderire gli ioni uranil.

Una volta saturate le fibre, segue il trattamento chimico della plastica per rilasciare l’uranile per l’uso nei reattori dopo la dovuta raffinazione.

Tre fattori sono cruciali per il successo: volume di uranil che si attacca alle fibre, velocità con cui gli ioni vengono catturati e frequenza di riutilizzo consentita dalle fibre.

I ricercatori sono stati in grado di indurre una maggiore efficienza su tutti i fronti: capacità, velocità di acquisizione e riutilizzo. La fibra ibrida conduttiva che comprende carbonio e amidoxima con capacità migliorata è stata la svolta nell’innovazione del team Stanford.

L’efficienza delle fibre ibride amidoxime-carbonio di Stanford è ben illustrata dalle prestazioni comparabili con le comuni fibre amidoxime.

La capacità di saturazione differisce in entrambe le fibre. Le fibre ibride amidoxime-carbonio possono raccogliere nove volte più uranile rispetto alle normali fibre amidoxime.

È stato ulteriormente dimostrato in un lungo test condotto con acqua di mare di Half Moon Bay. Il test ha mostrato che le fibre innovative di Stanford catturano tre volte più uranil con una durata superiore alle normali fibre amidoxime.

Chong Liu, che ha supervisionato i test di laboratorio, ha affermato che sono necessarie ulteriori misure sulla sicurezza del reattore e sui problemi di smaltimento dei rifiuti, anche mentre intensifica la ricerca sull’estrazione dell’uranio dall’acqua di mare.

“Abbiamo ancora molto lavoro da fare ma questi sono grandi passi verso la praticità”, ha aggiunto Liu.

Energia pulita

Dato che l’impronta di carbonio a basse emissioni di energia nucleare è un’attrazione perenne, l’estrazione dell’uranio dall’acqua di mare su base commerciale sarà indispensabile e aprirà un’era di energia più pulita, economica ed economica per tutti i paesi.

I progressi nell’estrazione dell’uranio in grandi quantità in un tempo limitato renderanno l’energia nucleare un componente ampio dell’energia senza carbonio del futuro.

Tra le forme di energia rinnovabile, l’energia eolica e solare stanno contribuendo alla riduzione delle emissioni di carbonio e anche i loro costi operativi stanno precipitando. Ma la flessibilità del nucleare nel soddisfare qualsiasi richiesta di picco senza emissioni di carbonio lo rende una scelta di tutti i tempi.

Attualmente, uranio risorse sono limitati al Kazakistan, al Canada e all’Australia con alcune piccole miniere esistenti in altri paesi.

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