Klimaatverandering is zo'n urgent probleem dat, ondanks de moeilijkheden met radioactief afval, er opnieuw vraag is naar kernenergie. In ieder geval tot het moment waarop hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- of windenergie op grotere schaal worden gebruikt. De oceanen zijn een goede bron van verrijkt uranium, maar uranium wordt op de bodem in zo kleine hoeveelheden opgeslagen dat het economisch niet haalbaar is om het te winnen. Wetenschappers van Stanford University (VS) hebben echter een nieuwe methode ontwikkeld die de uraniumproductie kan verdrievoudigen. Dit betekent dat we een nieuwe bron van uranium kunnen krijgen, waarmee we het niveau van kooldioxide in de atmosfeer kunnen regelen.
Een verrassend grote hoeveelheid uranium wordt in de oceaan aangetroffen in de vorm van positief geladen uranyl-ionen. De totale hoeveelheid is ongeveer 4,5 miljard ton, wat genoeg is om alle bestaande fabrieken ongeveer zes millennia te voeden. De winning van uranium is tot dusver echter te duur en tijdrovend geweest.
De beste manier om uranium uit zeewater te halen, is door er polymeervezels in te dopen die zijn bedekt met de organische chemische stof amidoxim. Uranyl-ionen hechten zich aan amidoxim en kunnen later worden teruggewonnen en verwerkt tot uraniumbrandstof. De belangrijkste vragen voor de effectiviteit van deze methode zijn: hoe snel zullen de ionen zich aan het amidoxim hechten, hoeveel ionen zullen zich hechten en hoe vaak de polymeervezels kunnen worden hergebruikt.
Een team van Stanford-wetenschappers heeft een geleidende hybride van koolstofvezel en amixodymium bedacht. Het is in staat negen keer meer uranium te absorberen dan eerdere vezelmodellen. In een 11 uur durende test slaagde het team erin drie keer zoveel uranium te extraheren, en een hybride van koolstofvezel en amixodym ging drie keer langer mee dan conventioneel amixodymium.
In 2012 berekende Japan dat bij gebruik van de conventionele uraniumontginningsmethode de prijs $ 300 per kilogram zou zijn. Dat is ongeveer drie keer de commerciële waarde, maar op dit moment is de prijs bijna gehalveerd. "We hebben nog veel werk te doen, maar dit zijn grote stappen in de praktijk", zei co-auteur Li Cui.
Dmitry Utochkin
