В глобальной борьбе за контроль над ресурсами будущего Китай совершил впечатляющий технологический рывок. Пекинские исследователи представили инновационный материал PhosCage, способный извлекать уран из океанской воды с эффективностью, значительно превосходящей американские разработки. Как сообщает издание South China Morning Post, это открытие ставит Поднебесную в авангард мировой гонки за освоение колоссальных запасов ядерного сырья, скрытых в мировом океане.
Сердцем технологии стала уникальная губчатая молекулярная структура, созданная коллективом из Циндао под эгидой Китайской академии наук. Благодаря внедрению фосфатных групп, работающих в режиме химических ловушек, ученым удалось добиться поразительных результатов: из обычной морской воды было извлечено до 50,4 мг урана на каждый грамм адсорбента. Для сравнения, целевой ориентир Министерства энергетики США составляет всего 6 мг на грамм — то есть китайская разработка работает более чем в восемь раз эффективнее.
Для практического применения в открытых водах исследователи трансформировали материал в удобные миллиметровые гранулы. Эти шарики продемонстрировали способность удерживать 22,55 мг урана на грамм и сохранять работоспособность на протяжении семи циклов использования. В Циндаоском институте биоэнергетики и биопроцессных технологий Китайской академии наук подчеркнули, что данное достижение формирует фундамент для создания крупномасштабных адсорбентов нового поколения.
Значимость этого успеха для Китая трудно переоценить. Страна сталкивается с серьезным энергетическим дисбалансом: внутренние добывающие мощности едва покрывают текущие нужды. Согласно сведениям Всемирной ядерной ассоциации, в 2024 году объем добычи на национальных рудниках составил лишь 1600 т, в то время как потребность атомных электростанций достигает примерно 13 тыс. т. Подобный разрыв вынуждает Пекин полагаться на импорт.
Потенциал океанов огромен: если наземные запасы урана оцениваются в 7,9 млн т, то в морской воде может скрываться до 4,5 млрд т. Масштабы поражают — одних только ресурсов Средиземного моря (около 12 млн т) хватило бы для нужд человечества на целых 180 лет. Однако процесс извлечения крайне трудоемок: в одной тонне морской воды содержится лишь мизерные 3,3 мг урана, а наличие ванадия и других элементов крайне затрудняет процесс очистки.
Американские специалисты из Окриджской и Тихоокеанской северо-западной национальных лабораторий десятилетиями пытались решить эту задачу. Их достижения к 2016 году позволяли собирать около 6 мг урана на грамм, однако высокая себестоимость по сравнению с традиционной добычей привела к тому, что после 2018 года американская программа была практически свернута.
Новая работа китайских ученых, представленная в журналах Journal of Hazardous Materials и Separation and Purification Technology, смогла обойти одну из главных преград: материал PhosCage проявляет избирательность именно к урану, игнорируя присутствие ванадия. Тем не менее, эксперты призывают к осторожному оптимизму. Как отмечает SCMP, пока тесты проводились в лабораторных условиях с использованием систем фильтрации, а не в суровых реалиях открытого океана. Кроме того, вопрос экономической рентабельности и стоимости извлеченного сырья остается открытым. Следующим этапом станет масштабирование технологии и поиск путей снижения производственных издержек.
