Революция в атомной энергетике: Китай добывает новое топливо

Китайские учёные научились извлекать уран из морской воды. Это будет топливо будущего. Инженеры предлагают делать из частиц гидрогеля композитные шарики, которые будут «улавливать» растворенный в соленой воде уран. Микрочастицы имеют диаметр около 2 мм и содержат множество пор размером в микрон каждая. Кажется, сложно, а на самом деле все просто — гидрогель можно делать из обычного свечного воска.

Фактически изобретение гарантирует революцию в мировой энергетике. КНР строит больше атомных электростанций, чем любая другая страна, но добываемая здесь урановая руда низкого качества, и Поднебесная полностью зависит от импорта.

Запасы китайского урана составляют всего 170 тыс. тонн. Это меньше, чем, к примеру, у Франции. При нынешних темпах развития атомной энергетики (6−8 новых ядерных реакторов в год) Китаю потребуется около 35 тыс. тонн урана в год к 2035 г., и это согласно официальной оценке. То есть собственные запасы будут исчерпаны менее чем за пять лет.

— А ведь ядерная промышленность — стратегическая отрасль, краеугольный камень всей нашей национальной безопасности, — говорит заявил Цао Шудун, генеральный директор Китайской национальной ядерной корпорации.

И это проблема не только для Поднебесной. По оценкам китайских учёных, запасов урана на суше при существующем спросе хватит в лучшем случае на столетие. А океанские «залежи» могут обеспечивать энергией весь мир более тысячи лет.

Неудивительно, что китайские инженеры уже много лет бьются над тем, чтобы научиться извлекать уран из морской воды. Фактически КНР создает новую отрасль энергетики, и в ней уже работают десятки исследовательских команд.

Извлечение урана из морской воды может кардинально изменить энергетику планеты. Неудивительно, что за развитием этой технологии внимательно следят политики и представители атомной промышленности.

Ведь, как считается (и это еще консервативные оценки) запасов урана в Мировом океане в 1000 раз больше, чем на суше: более 4,5 млрд тонн.

Правда, концентрация очень низкая — примерно 3,3 микрограмма на литр. Поэтому добывать уран из океана гораздо сложнее и дороже, чем из недр земли.

Еще в 1950-х учёные увидели потенциал в использовании океанического урана для получения ядерной энергии, но только в 1980-е японские исследователи разработали способ его извлечения. Они создали химическое соединение под названием амидоксим, которое связывается с плавающими частицами урана.

А сейчас в этом направлении китайцы обогнали все другие страны.

Одна из исследовательских команд под руководством доцента Чжао Жуя и профессора Чжу Гуаншаня из Северо-Восточного педагогического университета в Чанчуне, провинция Цзилинь, разработала электрод для улавливания урана из воды. Они говорят, что это по меньшей мере в три раза быстрее, чем существующие методы, а главное, абсолютно экологично. Электрод был создан путём нанесения на ткань из углеродного волокна двух мономеров, которые полимеризовались, образуя материал с микроскопическими выпуклостями и углублениями. Похоже на сверхтонкий фильтр.

Еще одна команда учёных из Китайской академии наук разработала новый материал, вдохновлённый сетью кровеносных сосудов человека. Инженеры утверждают: он позволяет извлекать из морской воды в 20 раз больше урана, чем при использовании других методов.

Также китайцы собираются построить прибрежную фабрику, которая будет добывать уран из моря. Строительные работы могут начаться уже в 2026 г., и после завершения строительства завод готов добывать тонны урана ежегодно. Китайская академия инженерной физики, которая курирует разработку ядерного оружия, возглавит этот проект.

Тем временем в КНР продолжают искать и «сухопутный» уран. И весьма успешно. Огромные месторождения промышленного уровня были обнаружены на глубинах, которые ранее считались недоступными.

По оценкам учёных, участвовавших в проекте, общие запасы урана в Китае можно смело увеличить в 10 раз — до 2 млн миллионов тонн, что ставит страну в один ряд с Австралией, одной из самых богатых ураном в мире. Правда, извлекать металл с такой гигантской глубины (до 3 км) будет ничуть не проще, чем из Мирового океана.