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30万吨海水仅含1千克铀，上海科学家成功开展千

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从海水中提取铀不再局限于实验室。近日，国际欧亚科学院院士、中科院上海高等研究院绿色化工技术研发中心研究员姜飚团队成功进行了一公斤-通过创建功能性纳米膜，在海水中提取铀。这是我国第一个基于功能性纳米膜的规模最大的海水提铀实验。它将有效推动我国从实验室海水中提取铀到海洋，或者为缓解我国“铀困局”提供新途径，为促进我国碳中和贡献力量。显着地。

["提取这泪水并不容易"]

铀是发展核能的战略原料，地球上的铀总储量仅够人类使用几十年。大约有40亿吨铀储存在海水中，是陆地储量的近1000倍。

从海水中商业提取铀的关键是找到一种经济可行的提取方法。日本在海水提铀半工业化方面走在世界前列，但成本较高，不经济。美国在1970年代进行了从海水中提取铀的研究，但因成本问题而暂停。

“30万吨海水中，只含有1公斤铀。就像西湖上的一滴眼泪，要提取这颗眼泪并不容易。”江彪说道。近10年来，该团队成功制备了铀吸附速率快、吸附容量高、使用寿命长的纳米纤维功能膜。

东海小规模实验

近年来，美国能源部橡树岭国家实验室开发了一种新型铀吸附剂，其在海水中的吸附能力为每公斤3.94克，是此前报道的最佳吸附剂。姜飚团队研制的铀吸附剂在模拟溶液中的吸附能力是美国材料的8.8倍。一个1米高的圆柱形工业膜组件，其有效吸附面积相当于一个足球场大小，在其整个生命周期内可吸附提取近600克铀。

1米高圆柱形工业膜组件

这种纳米膜除了吸附性能好之外，离子选择性也非常好。 “这有点像养鱼。当撒网时，所有的鱼都进来了。纳米膜对铀离子具有非常高的选择性，它忽略了海中其他 20 多种金属离子。”项目负责人之一，中国科学院上海高等研究院副研究员、中国科学院青年创新促进会会员李继祥赛义德。

[“公斤级”什么时候升级到“吨级”]

我国核电的快速发展将使铀的年需求量超过1万吨，而我国铀的年产量只有1000吨，还有90%的缺口。我国尚未建立海水铀提取厂。

为了将海水提铀技术走出实验室，研究团队建设了年产8万平方米的功能性纳米膜生产线。 2018年，首次在东海开展海水提铀示范，获得近20克铀黄饼。 2019年11月，在南海建成纳米膜公斤级海水提铀试验平台和配套洗脱平台，100余套膜组件投入使用。

江飚（左一）在工地

“公斤级”什么时候升级到“吨级”？目前，研究团队正与中核集团核电运行研究（上海）有限公司合作，提升海洋工程实施技术。 2017年，该团队从海水中提取铀的成本为500公斤，现在已经下降到150公斤，接近目前国际评价的130公斤铀经济。 “我们的提炼成本还有很大的下降空间。我相信，五六年后，有望与陆上提铀的成本持平，有望达到‘吨级’水平。”然后。”江彪说道。

专栏编辑：黄海华文字编辑：黄海华

来源：作者：黄海华

文章来源：《上海经济研究》网址: http://www.shjjyjzz.cn/zonghexinwen/2021/0815/1142.html