Aktualności

Amerykański departament Energii przyznał Uniwersytetowi w Alabamie około $1,5 mln na ulepszenie alternatywnego materiału, który potencjalnie jest w stanie wydobyć uran z oceanu.

Uran, który w przyrodzie występuje w wodzie morskiej i skorupie ziemskiej, jest paliwem dla energii nuklearnej. Przez dekady naukowcy poszukiwali bardziej ekonomicznego i wydajnego sposobu na jego wydobycie z oceanu, jako, że złoża powierzchniowe kurczą się, a ich wydobycie nie wpływa pozytywnie na środowisko naturalne.

„Oprócz nas każdy naukowiec na świecie, który próbuje wydobyć uran pracuje z plastikiem.” – powiedział dr Gabriela Gurau, chemik i dyrektor generalny spółki 525 Solutions z Uniwersytetu w Alabamie.
Zamiast tego spółka pracuje nad adsorpcyjnym, biodegradowalnym materiałem zrobionym ze związku chityny, który występuje w muszlach krewetek oraz innych skorupiakach i owadach. Naukowcy skonstruowali przeźroczyste maty składających się z maleńkich włókien chityny, które zostały zmodyfikowane na potrzeby projektu. Maty są tak zaprojektowane, aby wydobywały uran po zawieszeniu ich pod powierzchnią wody.

„Kiedy już znajdą się pod wodą będą przyciągać uran jak magnes, a uran będzie się ich trzymał.” – twierdzi Gurau, absolwentka Uniwersytetu w Alabamie.
Jeśli któregoś dnia zostaną zastosowane, maty z przyczepionym uranem zostałyby one zabrane do zakładu przemysłowego, gdzie źródło energii nuklearnej zostałoby zdjęte.
Wcześniejsze badania prowadzone pod okiem dr Robin Rogers, kierownika Wydziału Chemii w Robert Ramsey na Uniwersytecie w Alabamie i dyrektora Center for Green Manufacturing, jako pierwsze potwierdziły zastosowanie chityny w wydobyciu uranu. Rogers jest właścicielem/założycielem 525 Solutions i pracuje jako doradca naukowy dla reprezentantów spółki.

„Szacuje się, że w oceanach znajdują się tysiąckrotnie większe złoża uranu, niż w jakimkolwiek innym złożu powierzchniowym.” – twierdzi Rogers. – „Na szczęście stężenie uranu w oceanie jest bardzo, bardzo niskie, ale objętość oceanu jest oczywiście bardzo, bardzo duża. Zakładając, że moglibyśmy wydobyć połowę z tego rezerwuaru, ta ilość uranu wystarczyłaby na 6 500 lat.

Wydobycie chityny w stanie czystym z muszli już wcześniej okazało się trudne , ale Rogers i współpracownicy z Uniwersytetu w Alabamie odkryli sposób na użycie względnie nowej klasy rozpuszczalnika, zwanego cieczą jonową, w procesie pozyskiwania. Ciecze jonowe są solami w płynie, które mają inne unikalne i pożądane właściwości, których tradycyjne rozpuszczalniki nie mają. Rogersa uznaje się za światowej sławy specjalistę na polu cieczy jonowych.

Badacze z Uniwersytetu w Alabamie korzystają z tradycyjnej techniki laboratoryjnej zwanej electrospinning do produkcji tych mat. W tym procesie naukowcy używają specjalnie zaprojektowany roztwór cieczy jonowej bazujący na chitynie, który jest ładowany do aparatury. Pod wpływem 30 000 V energii elektrycznej włókna podlegają procesowi podobnemu do przędzenia, w wyniki którego uzyskuje się wannę wody. Po kilku godzinach z mat z nanowłókien, składających się z włókien znacznie cieńszych od pajęczyny, przędzie się solidną matę.

Zwiększona objętość powierzchniowa jaka uzyskuje się z nanoMat jest znacząca dla projektu, powiedziała dr Julia Shamshina, kierownik z działu technologii w powstającym przedsiębiorstwie i absolwentka Uniwersytetu w Alabamie.

„Im większa powierzchnia, tym więcej modyfikacji można zrobić i tym więcej uranu można pobrać.” – twierdzi Shamshina. – „Jeśli masz jedno bardzo grube włókno i 10, które po połączeniu, są rozmiarowo równe wielkości jednego grubego włókna, wtedy na produkcję tych mniejszych trzeba zużyć setki, albo nawet tysiąc razy więcej uranu.”
„Wydobywanie uranu z ziemi jest bardzo brudnym, energochłonnym procesem, w wyniku którego produkuje się dużą ilością niebezpiecznych odpadów.” – mówi Rogers. – „Zastępując wydobycie powierzchniowe wydobyciem oceanicznym, eliminujemy wszystkie problemy ekologiczne związane z wydobyciem na lądzie. Badania wykazują, że uran może być wydobyty z oceanu, ale proces pozostaje niezwykle kosztowny.” – mówi Rogers. – „Poszukiwanie bardziej efektywnych adsorbentów, czym jest to co właśnie robimy, już się rozpoczęło i sądzi się, że rozwiąże tę kwestię.”

Źródła: http://www.ua.edu/

http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=30654

Źródło grafiki:

https://www.google.pl/search?hl=pl&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1024&bih=635&q=uranium&oq=uranium&gs_l=img.3..0l3j0i24l7.1311.2511.0.2786.7.6.0.1.1.0.170.757.0j5.5.0….0…1ac.1.51.img..1.6.762.IB5Bs0_Zhhc#facrc=_&imgdii=_&imgrc=HO9te9ue6jtBMM%253A%3B4B3K469_mlce1M%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nepalenergyforum.com%252Fwp-content%252Fuploads%252F2014%252F06%252Furanium-mining.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nepalenergyforum.com%252Fdiscovery-of-uranium-could-change-nepals-energy-scenario-experts%252F%3B700%3B700