Des chercheurs de l'Institut de physique moderne (IMP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) ont mis au point une méthode innovante de pré-enrichissement de l'uranium dans l'eau de mer par filtration membranaire.

L'uranium est la source vitale pour la production d'énergie nucléaire. Il y a environ 4,5 milliards de tonnes d'uranium dans l'eau de mer, soit 1 000 fois plus que les réserves terrestres. Cependant, la concentration extrêmement faible d'uranium et les énormes quantités d'ions coexistants, en particulier K ⁺ , Na ⁺ , Ca ²⁺ et Mg ²⁺ , rend l'extraction de l'uranium de l'eau de mer très difficile. Ainsi, il est d'une grande importance d'enrichir l'uranium et de réduire la différence de concentration entre l'uranium et les principaux ions coexistants.

Dans une étude publiée dans le Chemical Engineering Journal , sur la base des importantes différences de diamètre des ions hydratés entre UO2 ²⁺ et les principaux ions coexistants, les chercheurs ont mis au point une méthode efficace pour pré-enrichir l'uranium de l'eau de mer. Ils ont fabriqué un nouveau type de membrane d'oxyde de graphène composite réticulé à la glycine (GO-Gly) avec de bonnes propriétés de tamisage ionique, qui peut répondre aux exigences du pré-enrichissement de l'uranium dans l'eau de mer.

Selon les chercheurs, la réticulation de GO par la glycine surmonte non seulement le défaut de gonflement de la membrane GO en solution, mais répond également à l'exigence de la taille du canal de séparation de l'uranium des principaux ions coexistants. De plus, la structure de la membrane peut rester stable lorsqu'elle est immergée dans une solution aqueuse pendant une longue période.

Ensuite, les chercheurs ont étudié les propriétés de rejet d'ions et d'enrichissement de l'uranium et des principaux ions coexistants dans des solutions d'ions uniques et de l'eau de mer simulée, respectivement. Il a été constaté que près de 100% de l'uranium était rejeté par la membrane GO-Gly. De plus, seul l'uranium était manifestement enrichi tandis que les concentrations des principaux ions coexistants restaient presque constantes en filtrant en continu l'eau de mer simulée avec la membrane.

Les résultats confirment que la membrane GO-Gly est un candidat idéal pour le pré-enrichissement de l'uranium dans l'eau de mer. Cette nouvelle méthode combinée aux méthodes traditionnelles devrait améliorer considérablement l'efficacité de la récupération de l'uranium et favoriser l'application réelle des ressources en uranium dans l'eau de mer. + Explorer plus loin

Utilisation d'une structure poreuse inspirée des fractales biologiques pour collecter l'uranium de l'eau de mer