استخراج اليورانيوم من مياه البحر كمصدر آخر للوقود النووي
تاريخ النشر: 22nd, January 2024 GMT
في دراسة نشرتها الجمعية الكيميائية الأميركية طوّر باحثون أقطابا تُستخدم للاستخلاص الكهروكيميائي لاستخراج اليورانيوم بكفاءة من مياه البحر. وهذه الأقطاب الكهربائية قائمة بذاتها وخالية من المواد الرابطة وخالية من المعادن ومسامية وذات إطار عطري.
ويُستخرج اليورانيوم حاليا من الصخور، لكن تقديرات وكالة الطاقة النووية تشير إلى أن 4.
الطاقة النووية هي مصدر طاقة نظيف ومنخفض الكربون وبديل عن الوقود الأحفوري يوفر ضمانة هامة للتنمية الخضراء. أما اليورانيوم فهو الوقود الرئيسي لمفاعلات الطاقة النووية.
وتُطلِق مفاعلات الطاقة النووية الطاقة المخزنة بشكل طبيعي داخل الذرة وتحولها إلى حرارة وكهرباء عن طريق تفكيك الذرة، وهي عملية تُعرف باسم الانشطار. وقد أصبح اليورانيوم العنصر المفضل في هذه العملية حيث إن جميع أشكاله غير مستقرة ومشعة مما يجعل من السهل انشطاره.
وتعد عملية استخلاص اليورانيوم من البحر عملية صعبة، فمياه البحر تمتلك قوة أيونية عالية وأيونات متداخلة معقدة تعوق استخراج اليورانيوم.
وإضافة إلى ذلك، تحتوي مياه البحر على كميات وفيرة من الترسبات الحيوية للكائنات الحية البحرية الدقيقة وغيرها من الكائنات البيولوجية، مما يحد من التطبيق العملي لمُستخلِصات اليورانيوم في البحار والمحيطات.
كما أن المواد التي تستخدم لاستخلاص اليورانيوم لا تحتوي على مساحة سطحية كافية لاحتجاز الأيونات بشكل فعال، لذا فإن الأقطاب التي طورها الباحثون في هذه الدراسة تحتوي على الكثير من الزوايا والشقوق المجهرية التي يمكن استخدامها في الالتقاط الكهروكيميائي لأيونات اليورانيوم من مياه البحر.
ولإنشاء هذه الأقطاب الكهربائية، استخدم الباحثون قطعة قماش مرنة منسوجة من ألياف الكربون، وغلفوا هذا القماش باثنين من المونومرات المتخصصة التي تمت بلمرتها بعد ذلك. ثم عالجوا القماش باستخدام هيدروكلوريد الهيدروكسيل أمين لإضافة مجموعات الأميدوكسيم إلى البوليمرات. وخلق التركيب الطبيعي المسامي للقماش العديد من الجيوب الصغيرة حتى يستقر الوسط الأكسجيني ويحتجز أيونات اليورانيل بسهولة.
وأثناء التجارب وضع الباحثون القماش المطلي ككاثود في مياه البحر المملوءة باليورانيوم، وأضافوا آنودًا من الغرافيت وقاموا بتشغيل تيار دوري بين الأقطاب الكهربائية. ومع مرور الوقت، تراكمت رواسب ذات لون أصفر فاتح غنية باليورانيوم على قماش الكاثود.
في هذه الدراسة تحققت قدرة استخلاص عالية لليورانيوم خلال ٢٤ يوما من التشغيل تبلغ 12.6 مليغرام من اليورانيوم لكل غرام من المادة النشطة المغلفة المستخدمة للاستخلاص. وكانت قدرة المادة المطلية أعلى من معظم مواد استخلاص اليورانيوم الأخرى التي اختبرها الفريق. ويمكن للأقطاب التي تم تصميمها أن تحقق بشكل فعال استخراج اليورانيوم الكهروكيميائي من خلال عمليات الامتزاز والتحفيز الكهربائي.
وأظهرت هذه الطريقة أن طريقة الكهروكيميائية أسرع بثلاثة أضعاف من طريقة الامتزاز الفيزيائي والكيميائي، كما أظهرت أيضا انتقائية جيدة ضد الأيونات المتنافسة.
لقد أعطت هذه الدراسة فهما ميكانيكيا متعمقا وإستراتيجية فعالة لاستخراج اليورانيوم الكهروكيميائي بواسطة الأقطاب الكهربائية من مياه البحر.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: الطاقة النوویة الیورانیوم من من میاه البحر
إقرأ أيضاً:
محلل سياسي: إجماع إسرائيلي على ضرورة إنهاء الملف النووي الإيراني
قال ياسر مناع، المحلل السياسي، إن هناك إجماعًا إسرائيليًا على ضرورة إنهاء الملف النووي الإيراني، إلا أن الوسائل المتبعة لتحقيق هذا الهدف تختلف بين التيارات المختلفة في إسرائيل.
أوضح مناع، خلال مداخلة ببرنامج «مطروح للنقاش»، وتقدمه الإعلامية مارينا المصري، على قناة القاهرة الإخبارية، أن بعض الأوساط الإسرائيلية ترى أن العقوبات الاقتصادية والمسار الدولي هو الطريق الأمثل للتعامل مع الملف النووي الإيراني، بينما يعتقد تيار واسع في إسرائيل أن الضربة العسكرية هي الحل.
أشار إلى أن مراكز الأبحاث الإسرائيلية ترى أن إيران تشكل تهديدًا استراتيجيًا لإسرائيل، تقديرات مراكز الأبحاث تشير إلى أن إيران تظل العدو الرئيس في المنطقة بالنسبة لإسرائيل.
أضاف مناع أن المخططات الإسرائيلية لاستهداف المنشآت النووية الإيرانية ليست جديدة، بل تعود إلى عام 2011، حين تم إعداد مخطط لضرب المفاعل النووي الإيراني، إلا أن الإدارة الأمريكية رفضت حينها تنفيذ هذه الضربة.
أكد مناع أن هناك إجماعًا في إسرائيل على أن إيران هي الخاسر الأكبر في المنطقة بعد سقوط النظام السوري، لكن إسرائيل وحدها لا تستطيع توجيه ضربة للمفاعل النووي الإيراني، فهي بحاجة إلى دعم الولايات المتحدة لتحقيق ذلك.
أشعر بثقل في قلبي عند التوجه للصلاة.. أمين الإفتاء يوضح