2016年4月22日
超过四十亿吨的铀存在的海洋。这个巨大的数量足以满足全球能源需求在接下来的10000年里,只有元素可以捕获从海水为核电站提供燃料。
橡树岭国家实验室的研究人员开发了一种纤维吸附铀的海水。太平洋西北国家实验室的研究人员暴露了纤维的荧光假单胞菌和使用先进的光子源在阿贡国家实验室创建一个3 d x射线microtomograph确定纤维结构并未损坏的有机体。(图片来源:太平洋西北国家实验室,美国能源部门)
显著改善报告在这一领域已发表在《工业与工程化学研究由美国化学学会(ACS)。
半个世纪以来,来自世界各地的研究人员取得了有限的成功,当我试图从海洋铀。在1990年代,科学家们从日本原子能机构(JAEA)开创了材料与铀坚持他们或材料与铀浸在水中吸收到他们的表面。欧洲杯足球竞彩2011年,美国能源部(DOE)开始与一个多学科小组的帮助下一个程序从美国研究机构、大学和国家实验室提出讨论的基本经济挑战从海水中提取铀。在一段五年的团队,生产新的吸附剂,有助于降低铀提取成本由三至四倍。
文档和其他一些成功,特殊问题集中在“铀在海水中积累研究由国际科学家2015年春季ACS在丹佛。贡献来自研究人员,由能源部支持核能燃料资源项目办公室。这个程序是一个全球倡议,包括日本和中国的研究人员在协议JAEA和中国科学院。欧洲杯线上买球美国能源部计划设置技术基础建立从海水中铀复苏的经济可行性。它帮助研究人员在国家研究机构、大学和实验室专注于生产和测试未来一代的吸附剂,将有可能显示绑定更快,更高的吸附容量,和更低的降解在几个在海水中使用周期。
对核能的保持一个可持续的能源,一个经济可行的和核燃料的安全来源必须是可用的。这种特殊的期刊问题抓住了引人注目的成就,已经由世界各地的研究人员让海洋不辜负他们的巨大承诺未来能源安全。
菲利普·布瑞特,能源部计划
科学家从太平洋西北国家实验室(PNNL)在华盛顿和田纳西州的橡树岭国家实验室(ORNL) -两个能源部实验室领导超过一半的30篇论文发表在《特殊问题。ORNL的贡献集中在合成和分类铀吸附剂,以及吸附剂的太平洋西北国家实验室的论文集中在海洋测试综合大学和国家实验室。
合成材料的优良吸附铀从海水需要一个多学科小组包括化学家、计算机科学家、化学工程师、海洋科学家和经济学家。计算研究提供了化学组,选择性地结合铀的洞察力。提供洞察铀的化学热力学研究和相关的化学物种在海水中。动力学研究发现控制速度的因素在海水中铀结合吸附剂。了解吸附剂性质在实验室是我们开发更多的关键经济的吸附剂和准备他们抓住尽可能多的铀。
盛戴,从海水中铀计划,ORNL
团队合作导致聚乙烯纤维的形成包含amidoxime辫子,这是一个化学物种吸引铀。直到现在,测试已经完成在实验室使用真正的海水,但聚乙烯纤维编织能够被部署在海洋自然将执行的任务混合,防止泵的费用通过纤维大量的海水。数周后,铀oxide-laden纤维收集,然后通过酸性处理,使解除吸附或释放铀酰离子的吸附剂再生重用。连续处理和改进的铀导致发展中能够引发核电站的材料。
ORNL太平洋西北国家实验室的研究人员研究了吸附剂生产和其他几个实验室,包括大学参加大学核能计划,使用这两种自然过滤,过滤海水从Sequim湾在华盛顿,在监控温度和流量条件下。太平洋西北国家实验室副主任加里•吉尔沿海科学部门,组织三个海洋测试网站;欧洲杯线上买球在佛罗里达州迈阿密大学在马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所,和太平洋西北国家实验室的海洋科学实验室Sequim,华盛顿。欧洲杯线上买球
了解吸附剂执行自然海水条件下可靠地评估至关重要的铀吸附剂材料工作。欧洲杯足球竞彩除了海洋测试,我们评估的吸附剂吸引了铀和其他元素,吸附剂耐久性,形成海洋生物是否会影响吸附剂的能力,我们表明,大部分的吸附剂材料是无毒的。欧洲杯足球竞彩太平洋西北国家实验室也做了实验,优化释放吸附剂和吸附铀的重用使用碳酸氢酸和解决方案。
副主任加里•吉尔沿海科学部门,太平洋西北国家实验室欧洲杯线上买球
海军在太平洋西北国家实验室测试强调一种ORNL吸附剂材料是否有能力举办5.2克每千克铀的吸附剂,接触自然海水后49天。从海水中铀计划仍在继续生产主要的增强,也有助于形成吸附剂和增加能力收集铀。最近测试超过6克每千克铀的吸附剂在天然海水经过一段时间的56天。这是一个吸附能力大于15%的结果出现在特别版。
特刊捕获各种企业,包括
铀的协调和辅助配体设计(ORNL)
吸附剂的热力学、动力学和结构表征(ORNL劳伦斯伯克利国家实验室,太平洋西北国家实验室)
吸附剂使用辐射接枝聚合物在合成聚乙烯(ORNL,布鲁克海文国家实验室,马里兰大学)
使用化学吸附剂的合成方法(ORNL,田纳西大学)
吸附剂nanosynthesis (ORNL电费单,亨特学院,芝加哥大学,南佛罗里达大学SLAC国家加速器实验室、大学伯克利分校)
吸附剂性能的实验室检测和建模(ORNL,佐治亚理工学院)
海洋测试和性能评估的吸附剂(电费单,伍兹霍尔海洋研究所,迈阿密大学)
吸附剂耐用性和可重用性(电费单,爱达荷州大学)
吸附剂特性、毒性和生物淤积研究(ORNL,电费单,UI)
技术成本分析和建模(大学奥斯汀分校)
绿色化学:吸附剂准备使用海洋贝类浪费(阿拉巴马大学)
吸附剂部署(ORNL电费单,麻省理工学院)
埃里希·施耐德,得克萨斯大学的,指出铀从陆地资源有潜力获得持续约100年。陆地的消耗铀可能导致价格的增加。
从海水获取铀的如果我们有技术,我们可以确保一个无限的供应铀元素的可用如果未来价格上涨。
埃里希·施耐德,得克萨斯大学的
2016年7月,从海水中提取铀的专家将聚集马里兰大学国际会议海水铀复苏。在这相遇,专家们从海水中铀计划分析利益来维持世界的灯光。
UT-Battelle控制ORNL能源部科学办公室。欧洲杯线上买球ORNL执行的应用和基础研究提供革命性的引人注目的安全和能源问题的解决之道。
伯特立能源部科学办公室监督用电。欧洲杯线上买球跨学科团队PNNL迎合美国的国家安全最关键的问题,环境问题,带来进步和能源的应用和基础科学。欧洲杯线上买球
唯一最大的支持者在物理科学领域的基础研究在美国科学的办公室,这是朝着解决一些非常关键的挑战。欧洲杯线上买球
来源:https://www.ornl.gov/