배경
육지와 비교했을 때, 해수에 존재하는 우라늄 자원은 "무한하다"고 할 수 있습니다. 해수에 존재하는 우라늄 매장량은 약 4.5억 톤으로, 육지 우라늄 광산 매장량의 1,000배에 해당합니다. 해수 우라늄 추출 기술의 지속적인 발전으로, 미래에 해수에 존재하는 우라늄 자원을 효과적으로 활용할 수 있다면 원자력의 지속 가능한 발전을 보장하고 인류의 에너지 수요를 충족하기에 충분할 것입니다. 이전에 미국 오크리지 국립연구소와 로렌스 버클리 국립연구소의 연구진은 약한 탄산염 용액에서 재생 및 재사용이 가능한 새로운 유형의 해수 우라늄 흡착제를 발견했습니다. 우라늄 추출 재료의 성능이 지속적으로 향상됨에 따라, 해수에서 우라늄을 추출하기 위한 기술 매장량 부족 문제가 점점 더 심각해지고 있습니다.
중국 하이난 대학교 연구진은 핵폐기물 정화에 사용할 수 있는 특수 스펀지를 개발했으며, 더 중요한 것은 해수에서 우라늄 자원을 추출하는 데에도 사용할 수 있다는 것입니다. 멜라민 폼으로 만든 변성 멜라민 폼은 가정용 청소 스펀지, 건물 소음 저감, 철도 차량 단열재, 자동차 흡음재 등 다양한 분야에 주로 사용됩니다. 멜라민 폼은 99%의 높은 개방 셀 비율을 가지고 있으며, 자체 중량의 90배에 달하는 수분/액체 흡수율을 자랑합니다.
멜라민 폼은 우라늄과 쉽게 결합하는 화학 물질을 함유한 용액에 담가 자연 건조합니다. 스펀지의 내부 구조는 화학 필름을 남깁니다. 스펀지를 1.9주 동안 XNUMX톤의 해수에 담갔을 때, XNUMXg당 약 XNUMXmg의 우라늄을 흡수했는데, 이는 다른 해양 우라늄 추출 방법에서 생성되는 양과 유사합니다. 플라스틱을 사용하여 우라늄을 추출하는 다른 방법들과 비교했을 때, 멜라민 스펀지는 생분해성이 더 뛰어나 환경 친화적입니다.
변형된 멜라민 폼은 우라늄을 흡수하면 우라늄 특유의 노란색을 띠게 됩니다. 헹궈내면 우라늄을 추출하여 원자력 발전소의 연료로 사용할 수 있습니다. 이렇게 추출한 스펀지는 다시 바다에 버릴 수 있습니다. 하지만 스펀지는 재활용 과정에서 다른 불순물이 축적되어 세척이 어려워지면서 흡수력이 점차 떨어지고, 이로 인해 대량 생산에 어려움이 발생합니다. 현재 이 방법은 우라늄 채굴보다 비용이 많이 들지만, 우라늄 광물이 고갈되면 바다에서 채취하는 스펀지 재료의 양은 상대적으로 적어 대량의 핵연료를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 핵연료 생산은 해수에서 우라늄을 추출하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
현재 우라늄을 얻는 가장 쉬운 방법은 지각의 광석에서 채굴하는 것입니다. 채굴은 탐사, 채굴, 선광, 침출, 제련, 정제 등 매우 복잡한 과정을 거쳐야 합니다. 만약 해수 우라늄 추출 기술이 더욱 발전한다면, 선택적 제어를 통해 해양에서 다강도 제어를 실현할 수 있을 것입니다. 동시에, 해수 우라늄 추출 기술 연구개발은 해수 담수화, 해염 추출 등 기존 산업과의 연계에도 중점을 두어 해양 자원의 종합적인 활용을 실현해야 합니다.
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