اختراع صيني مدهش.. استخراج اليورانيوم من البحر بـ"الشموع"
تاريخ النشر: 20th, December 2024 GMT
حقق العلماء في الصين اختراقاً بمجال الطاقة النووية، فقد طوروا طريقة جديدة لاستخراج اليورانيوم من مياه البحر باستخدام مكون مدهش، الشمع المستخلص من الشموع العادية التي نستخدمها.
ويتمتع هذا الابتكار بالقدرة على إحداث ثورة في صناعة الطاقة النووية من خلال فتح مصادر غير محدود تقريباً للوقود، وفق موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وتعتمد محطات الطاقة النووية على اليورانيوم لتوليد الكهرباء، ومع ذلك، يقدر العلماء أن احتياطيات اليورانيوم الحالية على الأرض، والتي تعادل 7.6 مليون طن، لا يمكنها دعم الطلب على الطاقة النووية إلا لمدة قرن من الزمان تقريباً.
وتحتوي المحيطات على ما يقرب من 4.5 مليار طن من اليورانيوم ، أي حوالي 1000 مرة أكثر مما يوجد على الأرض، حسبما ذكرت صحيفة، ويمكن أن يوفر هذا الاحتياطي الهائل الطاقة للعالم لأكثر من ألف عام، مما يوفر حلاً مستداماً للطلب المتزايد على الطاقة النظيفة.
ولكن استخراج اليورانيوم من مياه البحر يمثل تحدياً كبيراً، فاليورانيوم موجود بتركيزات منخفضة للغاية في المحيط، مما يجعل من الصعب عزله بكفاءة، لكن فريق من الباحثين في معهد داليان للفيزياء الكيميائية في الصين، طوروا طريقة جديدة وفعالة من حيث التكلفة لاستخراج اليورانيوم من مياه البحر.
وتتضمن طريقتهم، التي نُشرت في مجلة Advanced Functional Materials، إنشاء حبيبات ماصة خاصة باستخدام مواد متوفرة بسهولة، بما في ذلك شمع الشموع، ويتضمن النهج المبتكر للفريق إذابة بولي أميدوكسيم، وهي مادة معروفة بتقاربها العالي للمعادن، في الماء ثم خلطها بشمع الشموع المذاب.
وبعد التبريد وإزالة الشمع، يتم طحن المادة المتبقية إلى جزيئات هيدروجيل مسامية، والتي وصفها العلماء بأنها "ذات شكل مميز يشبه الجبن".
ويتم بعد ذلك تغليف هذه الجسيمات في حمض الألجينات-بولي أكريليك، لتكوين كرات شديدة الامتصاص يبلغ قطرها حوالي 3 مم، والتي أظهرت قابلية جيدة لإعادة الاستخدام مع انخفاض بنسبة 31.2٪ في قدرة امتصاص اليورانيوم بعد خمس دورات امتصاص متتالية، وفقاً للدراسة.
واختبر الفريق الكرات في الماء المضاف إليه اليورانيوم، وبعد 10 أيام، أظهرت الخرزات كفاءة استخراج تتراوح بين 95.9 و99.5%.
وخلص الباحثون إلى أن هذه النتائج التي تم الحصول عليها توضح بشكل شامل الإمكانات الكبيرة للكرات أو الخرزات المصنعة لالتقاط اليورانيوم من مياه البحر الطبيعية.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: سقوط الأسد حصاد 2024 الحرب في سوريا عودة ترامب عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية الصين الطاقة النوویة
إقرأ أيضاً:
ابتكار صيني يحدث ثورة في صناعة الدروع الواقية من الرصاص
بكين - الوكالات
نجح فريق من العلماء الصينيين في تطوير ألياف جديدة فائقة القوة والمرونة قد تغيّر مستقبل الدروع الواقية ومعدات الحماية، بعد تحقيق أداء يتفوق على مادة "كيفلار" الشهيرة بنحو ثلاثة أضعاف، وفق نتائج دراسة نشرتها مجلة ماتير.
ويتميز الابتكار الجديد بسُمك لا يتجاوز 1.8 مليمتر، مع قدرة عالية على مقاومة الصدمات والاختراق، بفضل نهج تقني مبتكر يعتمد على تنظيم اتجاه الأنابيب الكربونية النانوية داخل الألياف لمنع الانزلاق الداخلي للمكونات عند التعرض لضربات عالية السرعة.
واستخدم الباحثون مزيجًا من أراميد حلقية البنية وأنابيب كربونية نانوية طويلة، جرى هندستها لتصبح أكثر مرونة وتوزيعًا داخل الألياف. ثم خضعت لعمليتي سحب على مرحلتين—إحداهما مع الحرارة—ما أدى إلى اصطفاف محكم للسلاسل البوليمرية وتقليل المسامية وتعزيز التماسك الداخلي.
وأظهرت الاختبارات الباليستية أن الألياف الجديدة حققت قوة ديناميكية بلغت 10.3 غيغاباسكال ومتانة وصلت إلى 706 ميغاغول/م³، وهي قيم تتجاوز ما تحققه المواد التقليدية، حتى في الاستخدامات العسكرية.
ولا يقتصر الاستخدام المحتمل لهذا الابتكار على الدروع الفردية، بل يشمل تدريع المركبات، ومعدات الإطفاء والإنقاذ، والملابس الصناعية عالية الخطورة، فضلًا عن تطبيقات قد تمتد إلى قطاعي الفضاء والروبوتات.
وبينما لا تزال الألياف الجديدة بحاجة إلى مزيد من الاختبارات قبل دخولها الأسواق، يرى الباحثون أنها قد تمهّد لظهور جيل جديد من المواد الواقية الأخف وزنًا والأكثر قدرة على امتصاص الطاقة ومقاومة الرصاص والصدمات.