核能的使用从一开始就存在争议。然而,不可否认的是,核能是一种比化石燃料更可行的能源。虽然这种金属主要存在于地下,但海水也是铀的来源,并且含有微量的铀。
目前还没有可行的方法从海水中提取足够数量的微量铀,使其成为可行的能源。斯坦福大学的一个团队现在已经开发出一种提取金属的方法,这种方法具有更高的容量、更短的时间和更好的可重用性。这项研究发表在杂志上自然能源。材料科学家崔毅也是论文的合著者,他说,
浓度非常小,相当于一升水中溶解了一粒盐。但是海洋是如此广阔,如果我们能够有效地提取这些微量元素,那么供应将是无穷无尽的。”
这项研究的基本目的是通过使用替代的无碳能源来减少碳排放。风能和电力能源的进步不能取代对核能的需求,因为后者总是可以关闭和打开,以提供足够的电力来满足不断变化的需求。
以前用于从海洋中提取铀的方法需要使用塑料纤维。铀以带正电荷的铀酰离子的形式存在于海水中。将含有偕胺肟的塑料纤维浸入海水中,铀酰离子就会附着在海水中。然后,对塑料进行化学处理,提取和提炼铀,就像从矿井中提炼矿石一样。这个过程很耗时,而且成本效益不高。
来源:斯坦福大学
该团队创造了由碳和偕胺肟制成的导电纤维。与传统的方法相比,这种纤维可以发送电流来获得更多的铀酰离子。该技术通过增加捕获离子的容量和速度,显著提高了可提取金属的数量。新方法甚至提高了这些纤维的可重用性。在短短11个小时的时间里,导电碳纤维捕获的金属量是传统纤维的三倍,而且可用性是传统纤维的三倍。
人们已经发现这种方法更加可行,但我们还远未将其应用于商业规模。该研究的另一位合著者Steven Chu说,
“我们需要核能作为通往后化石燃料时代的桥梁。海水开采为那些没有陆地铀的国家提供了安全保障,因为他们知道自己将拥有满足能源需求的原材料。”
未来需要减少碳排放,而这项研究是实现这一目标的又一步。