Молекулярная структура PhosCage, созданная в Циндао, связывает уран из океана в восемь раз активнее, чем параметр, на который ориентировались в США. Губкоподобный материал с фосфатными группами работает как химическая ловушка для металла. Об этом пишет сайт Life.ru.
На испытаниях с настоящей морской водой адсорбент показал 50,4 мг урана на грамм. Американский результат, полученный в 2016 году, составлял около 6 мг на грамм. Позднее сорбенту придали форму миллиметровых гранул, и в таком виде он удерживал 22,55 мг на грамм, не теряя свойств на протяжении семи циклов.
Разработчики трудятся в Циндаоском институте биоэнергетики и биопроцессных технологий, структуре Академии наук КНР. По их словам, открытие формирует свежий взгляд на добычу урана из морской воды и служит прообразом сорбентов для крупных производств.
Китаю такой материал особенно нужен: страна сильно зависит от импорта топлива для АЭС. Всемирная ядерная ассоциация подсчитала, что в 2024 году местные рудники выдали лишь 1600 тонн, тогда как потребность реакторов оценивалась в 13 тысяч тонн. Океан содержит до 4,5 миллиарда тонн урана, а на суше разведанные ресурсы равны 7,9 миллиона тонн.
В тонне морской воды содержится лишь 3,3 мг урана, к тому же ванадий перехватывает активные центры материала. Американские учёные в национальных лабораториях — в Окридже и на тихоокеанском северо-западе — получали около 6 мг на грамм к 2016 году. Однако метод стоил дороже, чем разработка наземных месторождений, и после 2018 года финансирование остановилось.
Исследование опубликовано в Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology. В тестах с несколькими металлами PhosCage предпочтительно поглощал уран, в том числе и на фоне ванадия. Эксперименты шли в лабораторной системе, без испытаний в открытом океане, а экономику процесса не рассчитывали. Впереди — масштабирование и снижение затрат.