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尽管存在放射性废物处置和偶尔出现的福岛规模灾害等问题，核电相对化石燃料来说仍然更为高效和清洁，目前全球电力的13%和美国电力的20%都是核电产生的。虽然1公斤铀-235完全裂变可以产生相当于3000吨煤燃烧释放的能量，全世界的核反应堆每年依然要用去大量的铀。据估计，目前全球的铀库存量是550万吨，产量最高的是哈萨克斯坦、加拿大和澳洲，占全球产量70%以上，而核能大国美国和中国占比均未达到3%，因此如何提高铀产量一直是研究的重点题目。近日，美国斯坦福大学的研究人员开发了一种能够从海水中收集铀的电化材料，提高了从海水中获取铀的能力、速度并可重复使用，虽然离商业化应用仍然有较长的路要走，但已经迈出了极为可喜的一步。 （研究者之一Chong Liu在将碳偕胺肟电极装配到流动装置之前进行检查。来源：LA Cicero） 海水中含铀量很低，仅十亿分之三，相当于一颗盐溶解在一升水里。但由于海水量大，全球海洋中铀蕴藏量仍然达到45亿吨，是陆地上已探明铀矿的两千倍，不过由于提取困难，一直难以达成商业生产。中国上世纪60年代末最先从海水中提取出铀，日本也进行过离子交换法的萃取实验，美国橡树岭国家实验室则于2012年成功研发了一种称为HiCap的新型吸附剂，提取出的铀可以比过去多5至7倍。 现在，斯坦福的研究人员用碳和偕胺肟制成了一种导电纤维，可以在海水中吸附更多的铀酰离子。在测试中，这种新的偕胺肟比原来的偕胺肟多吸附了九倍的铀酰仍未饱和，而且在11个小时的时间里，新纤维吸收了以前纤维三倍的铀酰，并重复使用了三次。 斯坦福大学的研究结果其实建立在日本、中国以及橡树岭国家实验室多年的研究基础之上。虽然从海水萃取铀的研究必须与反应堆安全和核废料处理的挑战同时进行，但从海洋中提取铀在环保上仍然具有优势，一旦开始商业化生产，相信可以为没有铀矿的国家带来能源安全战略上的突破。 写到这里，笔者想起了一个令人恐怖的词语“铀障”。意思是说宇宙中有这么多星球，不管怎么说，按概率都应该会有很多行星演化出智慧生命，按概率也会有智慧生命能发展到可访问地球的文明程度。但事实上迄今为止仍然没有任何外星智慧生命来拜访我们，原因是什么呢？一个可能的原因就是，智慧生命发展到一定程度，必然会发现并使用铀这种比化学燃料强一百万倍的能源，同时他们也会用这种材料制成的武器来解决民族矛盾和感情纠纷，最终使文明倒在铀障之前。或许有一天我们可以侥幸发展到能进行星际旅行，但极目所望，宇宙中很可能到处都是触目惊心的文明废墟。 地球上已经有了550万吨铀我们依然无法满足，我们离铀障还远吗？ 该研究发表在自然能源杂志上。 参考资料：http:///stanford-harvest-uranium-seawater/47998/ |
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