海洋中的核燃料——未来的新能源

2017-03-07 09:45:17  来源:怪罗网  编辑:

        【每日科技网】

 

  面对现实吧,核电不会很快退出人类视线。 国际原子能机构(IAEA)甚至预测,未来15年内核电总产量将增长68%。且不论核能是否是化石燃料的替代品,核电使用的原料会带来环境方面的问题。
  核电厂用于发电的燃料是铀,这是一种高放射性同位素。通过核裂变反应可产生大量热能,然后加热水产生水蒸汽,水蒸汽再推动汽轮机带着发电机一起旋转,产生电力。
  全球约450个核电厂使用铀作为发电燃料,每年消耗约6万吨这种重金属。铀在自然界中分布广泛,但主要的问题是,获取铀的方法是在地壳中炸开一个巨大的洞,然后从周围的废物中提取出来,这对环境污染极大。
铀
  为了避免这种情况,来自加利福尼亚州斯坦福大学的一组研究人员开始研究一个更好的解决方案。该研究小组本着寻求一种更环保的方法来获取原料铀,因此他们开发了一种直接从海洋中提取原料铀的方法。这一发现已发表在《自然》(Nature)杂志上。
  事实上,虽然地球的海洋中含有大量的铀,但问题是海水中含铀浓度非常非常低。研究人员表示,虽然海水中铀的浓度极低,相当于一粒盐溶解在一升水里。但海洋如此巨大,如果我们能够以高效的方式提取铀,那么铀的供应将是无穷无尽的。
核电站
  当铀与来自海洋的氧气相接触,就会形成铀酰化合物。研究人员计划通过偕胺肟来大量收集铀,偕胺肟是一种能从水中吸收铀酰的化合物。
  偕胺圬基团包覆一对碳电极,对于铀酰有很强的吸附性,然后再通过处理得到铀。该小组利于这种方法,发现它们能够在11小时内提取比以前多三倍的铀酰,该方法有可能实现海水提铀,用于发电。
  核电的可行性
  即使这项研究显示铀收集的可行性,但还有很多难题需要攻破,才能实行大规模的海水提铀。不幸的是,目前比起海洋提铀,陆地铀的开采更容易且成本更低。
核裂变
  关于核能是否是化石燃料的替代品的辩论依然存在。虽然该过程没有碳产生,但将铀转化为电的过程中,会产生大量有害的核废料,而且核废料很难进行处理。
  核事故也并不是耸人听闻,我们绝不希望日本福岛核泄漏事件重演。从无碳替代能源方面来看,如果能解决核污染问题,那么核能是一个很好的选择。至少我们知道,让我们远离有害化石燃料的研究正在取得进展。

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