Китайские ученые создали материал PhosCage, который извлекает из морской воды до 50,4 мг урана на грамм адсорбента — в восемь раз выше целевого показателя США, пишет SCMP
Китайские ученые разработали материал PhosCage, позволяющий извлекать уран из морской воды значительно быстрее целевого показателя Минэнерго США, что выводит страну в лидеры глобальной гонки за освоение океанских запасов ядерного топлива. Об этом пишет South China Morning Post со ссылкой на статью китайских исследователей.
Команда Китайской академии наук в Циндао создала губчатую молекулярную структуру с фосфатными группами, действующими как химические ловушки. Исследователям удалось получить до 50,4 мг урана на грамм адсорбента из природной морской воды — более чем в восемь раз выше американской цели в 6 мг на грамм. Затем материал превратили в миллиметровые шарики, удобные для использования в открытом океане: они захватили 22,55 мг на грамм и выдержали семь циклов повторного применения.
«Эта работа открывает новый подход к извлечению урана из морской воды и закладывает основу для адсорбентов, способных захватывать больше урана и в конечном итоге применяться в больших масштабах», — заявили в Циндаоском институте биоэнергетики и биопроцессных технологий Китайской академии наук.
Как пишет SCMP, технология особенно важна для Китая, который потребляет гораздо больше урана, чем добывает. По данным Всемирной ядерной ассоциации, в 2024 году внутренние рудники произвели лишь 1600 т при потребности реакторов примерно в 13 тыс. т, что делает страну зависимой от импорта.
На суше известно около 7,9 млн т урановых ресурсов, тогда как в океанах, пишет газета, содержится 4,5 млрд т. Только в Средиземном море — около 12 млн т, чего хватило бы миру на 180 лет, пишет SCMP. Однако добыча урана из морской воды крайне сложна: в тонне морской воды лишь 3,3 мг урана, а присутствие других элементов, особенно ванадия, мешает разделению.
Американские ученые из Окриджской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий годами работали над этой проблемой. К 2016 году их адсорбенты собирали около 6 мг на грамм, но метод оставался дороже наземной добычи, и после 2018 года программа была в основном свернута, отмечает SCMP.
Работа команды из Циндао, опубликованная в Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology, преодолела часть ключевых препятствий. Так, в тестах с несколькими металлами материал показал явное предпочтение урану, в том числе перед ванадием.
Впрочем, пишет SCMP, морскую воду пропускали через лабораторную систему, а не тестировали адсорбенты в открытом океане, где условия гораздо сложнее. Стоимость извлеченного урана также не оценивалась. Дальнейшая работа будет направлена на масштабирование материалов и снижение затрат.
По данным Управления энергетической информации, в 2025 году производство уранового концентрата в США достигло 2,1 млн фунтов (950 кг) триуранового октоксида (U3O8) — базового компонента ядерного топлива. Это максимум с 2017 года и более чем втрое выше уровня 2024-го. U3O8, или желтый кек, получают после добычи и измельчения урановой руды, затем его обогащают и превращают в топливные таблетки для реакторов.
Американские АЭС закупили в 2025 году 46,9 млн фунтов (2 млн кг) U3O8-эквивалента. Средневзвешенная цена выросла на 11% и составила $58,46 за фунт. Большая часть поставок имела иностранное происхождение: на Канаду пришлось 32%, на Казахстан — 28%, на Австралию — 15%. Доля американского материала составила 7%.
ИСТОЧНИК: РБК