Океани можуть стати невичерпним джерелом палива для ядерних електростанцій.
Завдяки новому адсорбирующему матеріалу, створеного вченими Національної лабораторії Ок-Рідж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL )Міністерства енергетики США, реактори ядерних електростанцій незабаром зможуть використовувати уранове паливо, здобуте в глибинах океану. Цей матеріал, HiCap володіє всіма властивостями високопродуктивного адсорбенту багаторазового використання, завдяки високій площі поверхні, забезпечуваною спеціальними поліетиленовими волокнами, що входять у його склад.
Матеріал HiCap значно виграє за всіма показниками у кращих зразків сучасних адсорбуючих матеріалів, які призначені для "затримання" на своїй поверхні молекул, атомів, іонів газоподібних або твердих речовин. Матеріал HiCap може успішно використовуватися не тільки для збору корисних елементів з води, він так само ефективно впорається із завданням очищення води від токсичних речовин і сполук.
"Під час експериментів ми продемонстрували, що матеріал HiCap може витягти з морської води в п'ять-сім разів більше урану і зробить це в сім разів швидше, ніж кращі адсорбенти у світі", - розповідає Кріс Джанке (Chris Janke), один з винахідників матеріалу HiCap.
Це відкриття стало тим, що зробило економічно доцільними зусилля по витяганню частини від 4.5 мільярдів тонн урану, який знаходиться у морській воді всіх океанів світу. Незважаючи на те, що концентрація урану в морській воді становить 3.2 частини на мільйон, його загальний обсяг може забезпечити паливом всі ядерні реактори на багато десятиліть вперед. Слід зазначити, що вчені багатьох країн, особливо в Японії, намагалися отримати уран з морської води, зберігши при цьому розумний рівень вартості кінцевого продукту. Але, з 1960-х років і до останнього часу такі спроби залишилися лише невдалими експериментами.
Коли адсорбент HiCap поміщається в потік морської води, він швидко починає ловити в свою пастку атоми урану. Коли відбувається насичення адсорбенту, його дістають з води і витягують зібраний метал, використовуючи простий метод кислотного вимивання. Після промивання адсорбент знову може бути використаний практично без втрати показника адсорбційної здатності.
Ключем до чудовим характеристикам матеріалу HiCap є волокна із спеціального виду поліетилену, які мають високу площу своєї поверхні. З допомогою спеціального технологічного процесу на поверхню волокон наноситься шар шумопоглинаючого матеріалу. Варіюючи діаметр і довжину вихідних волокон, можна отримати різні показники площі поверхні та адсорбційної здатності, "налаштовані" на максимальну ефективність поглинання певної хімічної речовини або сполуки.
Фахівці ORNL так само реалізували деякі тонкощі технологічного процесу виробництва поліетиленового волокна, зокрема їх обробку радіоактивним випромінюванням, які забезпечують високу продуктивність адсорбенту і дозволяють швидке і неразрушающее витяг зібраного матеріалу.