Для развития ядерной энергетики Китай активно ищет новые источники урана. Страна значительно полагается на импорт этого элемента, который в 2024 году составил 13 000 тонн, в то время как внутреннее производство едва достигает 1700 тонн. С целью решения этой проблемы китайские учёные работают над технологиями, позволяющими извлекать уран из морской воды, запасы которого колоссальны — около 4,5 миллиардов тонн.
Их новая разработка демонстрирует эффективность в 40 раз в сравнении с традиционными методами разделения урана и ванадия, достигая рекордного уровня поглощения урана — 588 миллиграммов на грамм материала. Китай намерен к 2050 году организовать промышленное извлечение этого ресурса из морской воды.
В океане содержится огромное количество урана — около 4,5 миллиардов тонн, что в 1000 раз превышает запасы на суше. Однако процесс его добычи является технически сложным. В одной тонне морской воды находится всего лишь 3 миллиграмма урана, который также смешан с похожим элементом — ванадием, что усложняет выделение чистого урана.
Исследователи из Центра передовых исследований редких изотопов Университета Ланьчжоу создали новую технологию, которая в 40 раз увеличивает эффективность разделения урана и ванадия, а также значительно улучшает его адсорбцию. Учёные использовали металлоорганические каркасы (MOF) — материалы с гибкой структурой и большой площадью поверхности, что делает их более эффективными по сравнению с традиционными адсорбентами. Однако ранее предпринятые усилия по улучшению MOF часто приводили к уменьшению площади поверхности и снижению активности. Для устранения этой проблемы в состав материала были добавлены молекулы дифенилэтилена (DAE).