Китай навчився видобувати уран з морської води у вісім разів ефективніше за США

Китайські вчені розробили матеріал, здатний видобувати уран із морської води з ефективністю понад 50 міліграмів на грам адсорбенту — це більш ніж у вісім разів перевищує показник у 6 мг/г, який США вважали орієнтиром для найкращих власних розробок ще з 2016 року.

Матеріал отримав назву PhosCage. Він побудований за принципом губки і використовує фосфатні групи як хімічні пастки, що вибірково захоплюють атоми урану з морської води. Розробку представила команда з Циндаоського інституту біоенергетики та біопроцесних технологій Китайської академії наук.

Для практичного застосування дослідники сформували PhosCage у кульки діаметром кілька міліметрів. У такому вигляді матеріал показав результат 22,55 мг урану на грам і витримав сім циклів повторного використання. Важливо, що в тестах із сумішшю різних металів матеріал демонстрував перевагу саме до урану — зокрема, успішно відділяв його від ванадію, який зазвичай заважає подібним реакціям.

Привабливість видобутку урану з моря — у колосальних обсягах потенційного ресурсу. Якщо відомі наземні запаси урану оцінюються приблизно в 7,9 мільйона тонн, то у Світовому океані розчинено близько 4,5 мільярда тонн цього елемента — він потрапив туди впродовж мільйонів років із гірських порід. Концентрація при цьому мізерна: лише 3,3 мг на тонну води, тому для отримання значущих обсягів потрібно переробляти величезні маси морської води.

Для Китаю питання урану є особливо гострим. За даними Всесвітньої ядерної асоціації, у 2024 році китайські шахти видобули близько 1 600 тонн урану, тоді як ядерні реактори країни потребують приблизно 13 000 тонн на рік. Різниця покривається імпортом, і залежність від зовнішніх постачальників робить пошук альтернатив стратегічним пріоритетом.

Проте до промислового застосування технології ще далеко. Експерименти проводились у лабораторних умовах: дослідники прокачували через установку 25 літрів морської води, зібраної біля берегів Циндао, а не розгортали матеріал безпосередньо в океані. Реальне масштабування означатиме боротьбу з течіями, хвилями, обростанням морськими організмами та зношуванням матеріалу. Вартість видобутого таким чином урану дослідники поки що не рахували — наступний крок, за їхніми словами, масштабування та здешевлення процесу.