Bilim adamları, uranyumu deniz suyundan çekmenin nükleer yakıt kaynağı olarak uygun maliyetli bir yol olabileceğini ve kıyı ülkelerinin nükleer enerjiye geçiş yolunu açabileceğini söyledi.
Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, önümüzdeki 15 yıl boyunca nükleer enerji üretiminde yüzde 68’e kadar bir artış öngörürken, yeni, daha çevre dostu bir nükleer enerji kaynağı olan uranyum bulma alternatif olabilir.
Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar okyanuslarimizda çözünen uranyumun daha verimli bir sekilde özümlenmesi için bir yol buldular. Bu da bir gün okyanus önü toprağa sahip ülkelere yardım edebiliyor.
U-235 izotopu formunda, uranyum şu anda radyoaktif elementtir ve nükleer enerji kullanarak elektrik üretmektedir.
Şu anda 30 ülkede yaklaşık 450 nükleer enerji santrali her yıl 60.000 tondan fazla çiğneme yapıyor.
Bir unsur olarak uranyum kalay kadar yaygındır ve çoğu kayada milyonda birkaç parça bulunur.
Geniş uranyum birikimi olmayan ülkelerde, nükleer yakıt, Avustralya, Kazakistan, Kanada ve Rusya gibi önemli rezervleri olan ülkelerden yakıt ithal etmeye dayanıyor.
Kayadan çekmek, büyük bir delik kazmak hem de çevredeki atık maddelerden yakıt çıkarma işlemi yoluyla çevre üzerinde büyük bir etki yaratabilir.
Bu nedenle, çevreye daha az zarar verebilecek başka bir uranyum kaynağı bulmak da güç kaynağını daha çevre dostu hale getirecektir.
Okyanus kazma işlemi gerektirmeyen muazzam miktarda uranyum içeriyor, ancak kötü haber, uranyumun küçük bir miktarını elde etmek için çok miktarda suya ihtiyaç duymanız.
Stanford Üniversitesinden ekip araştırmacısı Yi Cui, “Konsantrasyonlar, bir litre suda çözünmüş tek bir tuz tozu dizisi kadar küçük” dedi. “Ancak okyanuslar o kadar büyüktür ki eğer bu miktarları etkili bir şekilde elde edebilsek, arz sonsuz olur” dedi.
“Sonsuz” küçük bir abartı olabilir, ancak gezegenimizin sularında çözülmüş olan 4,5 milyar ton uranyum, çevremizdeki kayaçlardaki uranyumun erimesi nedeniyle kaldırdığımız her şeyi en azından birkaç bin yıl boyunca görecektir.
Aslında elemek için çok fazla suya sahibiz yaklaşık 1,37 milyar metreküp, (332 milyon kübik mil fazla) deniz suyunun milyardaki parçacıkları başına sadece 3 tanecikli uranyum var.
Ancak uranyum, deniz suyunda pozitif yüklü bir iyon oluşturur, çünkü uranil bileşiğini oluşturmak için oksijen ile reaksiyona girer ve bu da seçici olarak çözeltiden dışarı atılması için potansiyel olarak kolay bir yol sağlar.
Bu prosedür, diğer pozitif yüklü parçacıklardan kaçınarak uranil parçacıklarını almak için amidoksim denilen bir bileşik kullanır.
Lifleri amidoksin ile kaplayarak, bir fırçayı bir deniz suyu akışı vasıtasıyla süpürüp uranyum bileşiğinin bir katmanına ulaştığında çekebilirsin – o zaman uranil kaldırmak için fırçaları bir kimyasal banyoda yıkamak ve Rafine etmek için kapatın.
Olası bir şey var – mevcut yaklaşımların daha ucuz olduğu bir pazarda rekabet edebilmek.
Ancak Stanford araştırmacıları, yeni çalışmada, süreci iyileştirmenin birkaç yolunu buldular ve ekonomik açıdan uygulanabilir bir endüstri haline gelmeye bir adım daha yaklaştılar.
Bir çift karbon elektroduna amoksin vererek bilim adamları, düşük voltajlı elektron darbeleri ile vurulabilen ve uranilin doygunluğundan önce birikmesini en az dokuz kez sağlayan bir bağlayıcı kat oluşturdu.
Gerçek okyanus suyunu kullanan ekip, 11 saatlik bir süre zarfında üç kat fazla uranil toplamayı başardı ve sadece bir taramada toplanabilecek miktarda değil, toplama oranında bir iyileşme gösterdi.
Son olarak, bu ayarlamanın amidoksin kaplamanın ömrünü üç katına çıkardığını göstererek maliyetleri daha da azalttı.
Mevcut teknolojide bir gelişme olsa da, madencilik öncesinde uranyum için okyanus suyunun yerden kazılmasıyla rekabet edebilmesi için yapılması gereken çok şey var. Bir sonraki adım, prosese beslenmesi gereken gerilimi azaltmak olacaktır.
Elbette, hala nükleer yol almak için yol olup olmadığı sorusu var; Fosil yakıtlara karşı karbon içermeyen bir alternatif, nükleer kazalar, ham nükleer maddelere erişim ve emniyetli ve sorumlu bir şekilde tüketilen yakıtların atılmasına ilişkin endişe yüksektir.
Araştırmacı Stephen Chu, “Bu yüzyılın büyük bölümünde, elektriğimizin bir kısmının açıp kapatabileceğimiz kaynaklardan gelmesi gerekecek” diyor.
“Nükleer enerjinin bu karışımın bir parçası olması gerektiğine inanıyorum ve uranyuma erişimin sağlanması karbon içermeyen enerjinin çözümünün bir parçası” dedi.
Kesin olan bir şey var – nükleer enerji kısa bir süre ortadan kaybolmuyor, bu nedenle yakıt tedarik etmek için daha ucuz, daha az riskli yollar bulmak sadece iyi bir şey olabilir.
Bu araştırma Nature Energy’de yayınlandı.
Kaynak:Tıkla
Bu makaleyi 4 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik
