海水提铀|海里“捞”铀为核电纾困
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编者按
我国“双碳”目标的确定，使核电迎来快速发展的历史机遇，对天然铀资源也提出了重大需求 。然而，由于储量稀少，我国铀资源一度处于“被垄断”的局面 。
随着海水提铀技术不断进步，这一局势或将出现转机 。近期，我国在海水提铀方面取得一系列重要进展，如何通过科研的力量迈出实现“铀”独立的第一步？《中国科学报》对此进行深入报道 。
约500万吨和45亿吨，仅从这两个相差近千倍的数字，我国铀困境与出路可见一斑 。
前者是已探明的陆地铀矿储量，但只够用100年；后者是海洋中铀资源储量，成为各工业国发展核能的“蓝海” 。
“我国是时候加强这方面的战略储备了！”中科院上海高等研究院（简称上海高研院）绿色化学工程技术研究与发展中心研究员姜标对《中国科学报》说，随着我国将核电政策由“适度发展”调整为“积极发展”，铀资源缺口变得越来越大，严重依赖进口并不可取，而海水提铀技术突破或将为缓解这一困境提供一条新路径 。
近期，山东大学、上海大学、上海高研院、中科院上海应用物理研究所及中核集团等高校院所和企业纷纷传来好消息，或取得重要科研成果，或向产业化迈出重要一步 。
海水提铀前景广阔
在碳达峰、碳中和的背景下，我国能源电力系统清洁化、低碳化转型进程进一步加快 。核能作为近零排放的清洁能源，被认为具有更加广阔的发展空间，并将保持较快的发展态势 。
铀作为核反应的主要燃料，是核能发展的重要因素 。“为了保证核电的可持续发展，满足人类对能源的需求，将海水中的铀资源有效利用起来是未来趋势 。”山东大学环境科学与工程学院研究员王志宁告诉《中国科学报》 。
此外，核废水泄漏排放到海洋中，也是促进海水提铀研究发展的一个重要因素 。
“从环境意义上看，相比陆地铀矿开采，海水提铀对环境造成的污染小；目前水体系的重金属污染较严重，如果能从海水中把极低浓度的铀高效提取出来，那么这一技术对重金属污染水源净化和修复意义较大 。”上海大学环境与化学工程学院教授马红娟补充道 。
1984年，日本建成年产10公斤铀的海水提铀模拟厂，这是世界上第一个海水提铀工厂 。此后，美国、德国、法国等20多个国家，都相继进行了海水提铀的研发工作 。
我国海水提铀研究始于20世纪70年代 。中科院海洋研究所、山东海洋学院等单位进行了一系列研究工作，先后筛选和研制天然矿物、海洋生物、难溶氢氧化物系列复合富集剂等多种类型的几百种提铀富集剂 。然而，相关工作在80年代终止 。
近几年，无论是学界还是产业界，海水提铀相关工作又开始活跃起来 。
马红娟对《中国科学报》说，受核电发展规划影响，我国核电发展较快，但铀资源对外依存度过高，近80%依靠进口，到2035年将达到90%以上 。受海洋资源综合利用发展战略的影响，要想稳定安全地发展核事业，“卡脖子”技术必须掌握在自己手中 。
提铀性能有较大提高
从大海“捞”铀并不是一件容易事 。上海高研院副研究员李继香告诉《中国科学报》，一是海水中盐分很高，且成分非常复杂；二是海水中铀浓度非常低，相当于30万吨海水蕴含约1公斤铀元素，使得海水提铀成为极具挑战性的科技难题 。
【海水提铀|海里“捞”铀为核电纾困】溶剂法、共沉淀法、离子交换法和吸附法是海水提铀的主要方法，其中吸附法被认为是最具产业化潜力的方法，也是目前研究最为广泛的海水提铀技术 。而偕胺肟基聚合物又是最具产业化应用前景的海水提铀材料 。
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