به گزارش خبرآنلاین و به نقل از فارس، شمار زیادی از کشورها که به دنبال استراتژیهای پایدار برای بهرهبرداری از انرژیهای پاک هستند، بهطور فزایندهای به انرژی هستهای بهعنوان یک منبع مطمئن برق اتکا میکنند. اما این صنعت با یک مشکل اساسی در تامین منابع اورانیوم مواجه است، زیرا ذخایر قابل استخراج این فلز به تدریج کاهش مییابد و هزینههای مرتبط با اکتشافات جدید همچنان در حال افزایش است. از این رو، جستجو برای دستیابی به اورانیوم از آب دریا به شدت مورد توجه قرار گرفته است.
اقیانوسهای جهان حاوی مقادیر زیادی اورانیوم هستند، اما استخراج آن به شیوهای مؤثر همچنان یکی از چالشهای بزرگ فنی به شمار میآید. در همین راستا، یک مطالعه جدید به بیان راهکارهایی برای این منظور پرداخته است.
اورانیوم-۲۳۵ نقشی کلیدی در فعالیت راکتورهای هستهای دارد و بهعنوان یکی از ارکان برنامههای انرژی هستهای شناخته میشود. در حالیکه ذخایر زمینی ممکن است چند دهه دیگر به پایان برسند، اقیانوسها دارای نزدیک به ۴.۵ میلیارد تن اورانیوم هستند. اما مشکل این است که این ماده در آب دریا با غلظتهای بسیار کم وجود دارد و اغلب با میکروارگانیزمها و سایر مواد ترکیب میشود.
دکتر شیشی تای از دانشگاه ویفانگ و دکتر ژنلی سان از دانشگاه برق شمال چین، برای رفع این چالش، به تولید یک خانواده جدید از چارچوبهای آلی کووالانسی به نام S-COF پرداختهاند. این تیم بهجای تمرکز فقط بر شیمی ماده، به چیدمان لایهها نیز توجه داشتهاند.
دکتر تای درباره این تحقیق گفت که کار آنها بر اساس مفهومی نوین به نام مهندسی حالت انباشتگی است که با شکل و ترتیب یونهای اورانیوم سازگاری دارد. در این طراحی، گروههای سولفونیک میتوانند بهوسیله هماهنگی چهار نقطهای، یونهای اورانیوم را در خود نگه دارند.
این ساختار با روشهای انباشتگی سنتی که قدرت جاذبه کمتری دارد، اختلاف کیفی دارد و امکان جذب اورانیوم موجود در آب دریا را تا هزار برابر افزایش میدهد. محققان این چارچوبها را در آب طبیعی دریا آزمایش کردند و نتیجه آن، استخراج ۳۱.۵ میلیگرم اورانیوم از هر گرم جاذب در یک روز بود که بیسابقه محسوب میشود.
دکتر سان تأکید کرد که این دستاورد بالاترین موفقیت در استخراج اورانیوم از آب دریا بهطور طبیعی است و قابلیت این ماده برای نادیده گرفتن یونهایی نظیر وانادیوم که میتوانند در جذب اورانیوم اخلال ایجاد کنند، از دیگر ویژگیهای آن است.
این محققان همچنین بر این نکته تأکید کردند که فناوری فعلی در مراحل اولیه قرار دارد و برای تجاریسازی، لازم است که هزینههای آن با استخراج اورانیوم از معدن رقابت کند.
