Çinli bilim insanları, deniz suyundan uranyum çıkarma konusunda önemli bir başarıya imza attı. Qingdao’daki Çin Bilimler Akademisi’nden bir ekip, geliştirdikleri yeni bir malzeme sayesinde, ABD Enerji Bakanlığı’nın belirlediği hedefin sekiz katı verimliliğe ulaştı. Bu gelişme, Çin’i nükleer yakıt kaynaklarına erişim konusunda küresel yarışta ön sıralara taşıdı.
Araştırmacılar, PhosCage adını verdikleri sünger benzeri bir moleküler yapı kullanarak bu sonuca ulaştı. Bu malzeme, içerisinde fosfat grupları barındıran bir kimyasal tuzak görevi görüyor. Deniz suyu örnekleriyle yapılan testlerde, her gram adsorban başına 50,4 miligrama kadar uranyum geri kazanıldı. Bu, ABD’nin 6 miligramlık hedefinin sekiz katından fazla bir değer.
Malzeme daha sonra milimetre boyutunda küçük küreler haline getirildi. Bu formuyla açık denizde kullanımı ve geri toplanması çok daha kolay. Bu kürecikler, 22,55 miligram/gram uranyum yakalama kapasitesi gösterdi ve yedi kullanım döngüsü boyunca etkinliğini korudu.
Bu teknoloji, özellikle Çin için stratejik bir öneme sahip. Ülke, önemli uranyum rezervlerine sahip olmasına rağmen, nükleer enerji kullanımını artırdıkça üretiminin çok üzerinde tüketim yapıyor. Dünya Nükleer Birliği verilerine göre, 2024’te Çin’deki madenler yalnızca 1.600 ton uranyum üretirken, nükleer reaktörlerin ihtiyacı yaklaşık 13.000 ton seviyesindeydi. Bu durum, Çin’i büyük ölçüde ithalata bağımlı hale getiriyor.
Dünya üzerinde karada yaklaşık 7,9 milyon ton bilinen uranyum kaynağı bulunuyor. Okyanuslarda ise tahmini 4,5 milyar ton uranyum olduğu düşünülüyor. Sadece Akdeniz’in yaklaşık 12 milyon ton uranyum içerdiği hesaplanıyor; bu da dünyanın mevcut nükleer yakıt ihtiyacını yaklaşık 180 yıl boyunca karşılamaya yetecek bir miktar. Ancak bu uranyuma ulaşmak son derece zor. Bir ton deniz suyunda yalnızca 3,3 miligram uranyum bulunuyor, bu da elementin devasa miktarda sudan süzülmesi gerektiği anlamına geliyor.
Ayrıca deniz suyu, içinde çözünmüş birçok element barındırıyor ve bazıları uranyumdan çok daha bol. Özellikle vanadyum, aynı kimyasal tuzaklara yapışma eğilimi gösterdiği için ayrıştırmayı zorlaştırıyor.
Yıllardır ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı laboratuvarlar bu sorunu çözmeye çalışıyordu. 2016’da en iyi ABD adsorbanları, deniz suyunda uzun süre bekletildikten sonra gram başına yaklaşık 6 miligram uranyum toplayabiliyordu. Ancak yöntem, kara madenciliğinden çok daha pahalıydı ve program 2018’de sona erince çalışmalar büyük ölçüde durdu.
Qingdao ekibinin çalışması, bu zorlukların bazılarını aşmayı başardı. Araştırmacılar, kürecik şeklindeki malzemenin, vanadyum da dahil olmak üzere diğer metaller varken açıkça uranyumu tercih ettiğini gösterdi. Ancak deneylerin bazı sınırlamaları var. Su örnekleri Qingdao kıyılarından toplanmış ve deneyler açık okyanusta değil, laboratuvar ortamında yapılmıştır. Ayrıca çalışmalarda geri kazanılan uranyumun maliyetine dair bir değerlendirme yapılmamıştır. Araştırmacılar, bundan sonraki hedeflerinin malzemeleri ölçeklendirmek ve deniz suyundan uranyum çıkarmanın genel maliyetini düşürmek olduğunu belirtiyor.
