Mit dem Ende der Ära der fossilen Brennstoffe deuten neue Forschungsergebnisse der Forscher des Pacific Northwest National Laboratory PNNL darauf hin, das Netz wieder mit Strom aus dem aus dem Ozean gewonnenen Kernbrennstoff zu versorgen.
In einer kürzlich durchgeführten Studie hat das Forscherteam erstellt fünf Gramm Yellowcake - eine pulverförmige Form von Uran, die zur Herstellung von Kernbrennstoffen verwendet wird.
"Dies ist ein wichtiger Meilenstein" sagte Gary Gill, ein Forscher am PNNL, einem nationalen Labor des Energieministeriums. "Es zeigt, dass dieser Ansatz letztendlich kommerziell attraktiven Kernbrennstoff aus den Ozeanen liefern kann - der größten Uranquelle der Erde."
Neue Methode zur Gewinnung von Uran aus Meerwasser
Das neue Material, das teilweise von LCW Supercritical Technologies hergestellt wurde, besteht aus Garn, das zu einer Acrylfaser verarbeitet wurde, die gelöstes Uran anzieht und auffängt, das natürlich im Meerwasser vorkommt.
"Wir haben normales, kostengünstiges Garn chemisch modifiziert, um es in ein für Uran selektives, effizientes und wiederverwendbares Adsorbens umzuwandeln." sagte Chien Wai , Präsident von LCW Supercritical Technologies. "Die Fähigkeiten von PNNL bei der Bewertung und Prüfung des Materials waren von unschätzbarem Wert, um diese Technologie voranzutreiben."
Um das Uran aus dem Meerwasser zu gewinnen, muss die Faser in eine Wanne getaucht werden, die ständig von großen Mengen Meerwasser aus Sequim Bay an der Westküste Washingtons gepumpt wird.
"Für jeden Test haben wir ungefähr zwei Pfund der Faser für ungefähr einen Monat in den Tank gegeben und das Meerwasser schnell durchgepumpt, um die Bedingungen im offenen Ozean nachzuahmen." sagte Gill . "LCW extrahierte dann das Uran aus dem Adsorbens und aus diesen ersten drei Tests erhielten wir ungefähr fünf Gramm - ungefähr das Gewicht eines Nickels. Es klingt vielleicht nicht nach viel, kann sich aber wirklich summieren."
Laut Wai ist das uranabsorbierende Material relativ kostengünstig herzustellen. Beeindruckend ist, dass das Material auch wiederverwendbar ist.
Wirtschaftlichkeit
Fünf Gramm Yellowcake klingen dürftig, aber wenn man bedenkt, dass angereichertes Uran enthält drei Millionen Mal das Energieäquivalent von Öl oder Kohle, die geringe Menge an gesammeltem Material kann immer noch beeindruckende Mengen an Strom erzeugen.
Während Yellowcake an und für sich keine angereicherte Form von Uran ist, ist es Teil eines Zwischenschritts bei der Herstellung von Kernbrennstoffen.
Spuren von Uran sind im Meerwasser natürlich in geringen Konzentrationen von etwa vorhanden. 3 Teile pro Milliarde oder ungefähr 3 Milligramm Uran pro Kubikmeter. Insgesamt wird geschätzt, dass die Ozeane etwa vier Milliarden Tonnen Uran im Meerwasser enthalten - 500 Mal die Menge an Uran in landgestützten Erzen gemäß PNNL.
Forscher haben erwogen, den Uranreichtum seit dem Zweiten Weltkrieg aus den Ozeanen zu gewinnen. Da die landgestützten nuklearen Bergbauarbeiten bereits in vollem Gange sind, lehnten die Wissenschaftler die Idee ab, sich auf die Erforschung der bereits bewährten Methoden des Uranabbaus zu konzentrieren.
Der Prozess der Gewinnung von Uran aus dem Ozean ist jedoch nicht mit den gleichen Umweltproblemen verbunden, mit denen Uranminen an Land konfrontiert sind. Der Abbau von Ozeanen erfordert kein Graben oder Zerstören des Landes. Stattdessen werden Streifen des absorbierenden Materials einfach entlang des Ozeans installiertMeeresböden. Der natürliche Wasserfluss reicht aus, um die Faser im Uran zu sättigen.
Die Technologie ist neu, aber die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Weitere Entwicklungen sind erforderlich, um die Produktionskosten zu senken und der Welt endlich die Möglichkeit zu geben, Kernbrennstoff aus dem Ozean zu gewinnen und den Strombedarf der Menschheit zu decken.
Via : PNNL