核能原料获取新突破:中国团队研发高效海水提铀技术
在全球能源转型与“双碳”目标的推动下,核能作为清洁能源的重要性日益凸显。然而,陆地铀矿资源有限,难以满足核电快速发展的需求。相比之下,海水中铀储量高达约45亿吨,是陆地储量的数千倍,因此海水提铀技术被视为保障核能可持续发展的关键。
技术瓶颈与创新方案
传统电化学提铀方法存在两大难题:
- 阳极效率低:析氧反应所需电位高,且不具备提铀功能。
- 选择性差:高盐环境下铀离子提取效率不足。
针对这些问题,湖南大学王双印教授团队创新提出电化学双极提铀技术:
- 阳极:设计间接提铀半反应,避免无效析氧。
- 阴极:耦合直接电还原回收,实现铀的高效富集。 该技术突破了传统单极体系的效率限制,在低能耗(0.6V槽电压)下,对模拟海水中铀离子的提取率接近100%,在真实海水中的提取率也超过90%。
应用前景广阔
该技术不仅适用于海水提铀,还可用于:
- 核电厂废水处理
- 铀矿尾水回收 团队下一步将推进模块化系统设计,优化电极材料与电堆结构,助力中国“向大海要铀”的战略目标。
这一成果发表于《自然·可持续性》,为核能原料的可持续供应提供了革命性解决方案。