核能鈾原料可持續(xù)獲取有了新技術方案。近日，記者從湖南大學獲悉，該�；瘜W化工學院教授王雙印團隊開發(fā)了一種新型電化學雙極提鈾技術。
該技術突破了傳統(tǒng)單極提鈾體系理論效率受限、能耗過大的難題。相關研究日前在線發(fā)表于國際期刊《自然·可持續(xù)性》。
在全球能源轉型與“雙碳”目標推動下，核能作為清潔能源的重要性日益凸顯。陸地鈾礦資源的有限性，制約了核電的快速發(fā)展。海水鈾資源儲量豐富，大約有45億噸，相當于陸地總儲量的幾千倍。從海水中提取鈾資源對保障核能可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，海水提鈾技術也被《自然》雜志評為“能改變世界的七種化學分離技術之一”。
在眾多海水提鈾方法中，電化學法因其快速的動力學和材料再生特性成為非常有前景的方法。然而，傳統(tǒng)電化學法面臨著諸多挑戰(zhàn)，如陽極氧析出半反應所需的電位高且不具備提鈾的功能，以及高鹽海水環(huán)境中鈾的選擇性差、提取效率低等。
團隊成員、副教授王燕勇介紹，針對以上問題，團隊設計了一種新型陽極間接提鈾半反應，并開發(fā)出了新型雙極提鈾電化學體系，突破了傳統(tǒng)單極回收體系理論效率受限的瓶頸，大幅提升了鈾的提取效率。
在0.6伏槽電壓的寬鈾濃度區(qū)間模擬海水中，該體系的鈾離子提取率可達近100%。團隊進一步將該體系應用到真實的海水中，也獲得高達90%以上的提取率。
王雙印介紹，該技術不僅適用于海水提鈾，還可用于核電廠廢水、鈾礦尾水等場景的鈾資源回收。他透露，團隊現(xiàn)已規(guī)劃模塊化系統(tǒng)設計，未來計劃進一步優(yōu)化電極材料、電化學體系與電堆設計，助力實現(xiàn)“向大海要鈾”的戰(zhàn)略目標。
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