الوقود النووي - اليورانيوم المختزن في محيطات الأرض

استمع على ساوندكلاود 🎧

تحوي محيطات الأرض على كميات من اليورانيوم كافيةٍ لتشغيل أكبرِ مدن العالم لآلاف السنوات-في حال لو تم استخراجها-، وفي هذا السياق نجح مشروع مموّل من قبل وكالة الطاقة التابعة للولايات المتحدة في إحداث تغييرات إيجابيّة في هذا المجال حيث قام علماء مختبر أوك ردج الوطني (Oak Ridge) والمختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ بتطوير مواد قادرة على امتصاص اليورانيوم من ماء البحر بشكل فعّال وفق أسس وضعها علماء يابانيون وهي تتألف من أنسجة بوليميرية –من البولي ايثيلين تحديداً– مغطّاةٍ بموادَ كيميائية تدعى الأميدوكسيمات* (Amidoxime).

صورة : التركيب الكيميائي للأميدوكسيمات

هنا

Wikipedia

تجذب هذه المواد أوكسيد اليورانيوم الموجود في مياه البحر وتربطه بسطح السلاسل البوليميرية التي تكون غالباً بقطر 15 سنتيمتراً في حين يصل طولها إلى عدة أمتار تبعاً للمكان الذي تنتشر فيه، ليتم لاحقاً إجراء معالجةٍ حامضيةٍ –أي في وسط حامضي–لفصل اليورانيوم على شكل شوارد اليورانيل** التي تتم معالجتها لاحقاً لتتحوّل إلى وقود اليورانيوم.

صورة : شوارد اليورانيل

تعتبر هذه العملية غير فعالة نوعاً ما ومُكلفة لكنها بالمقابل ضرورية نظراً للحاجة الماسّة للتنقيب عن خامات لليورانيوم وذلك في سبيل التخطيط لمستقبل الطاقة النووية، إذ أنه يتوقع أن تستمر مصادر اليورانيوم المعروفة لـ 100-200 سنة أخرى فقط، بالتالي لا غنىً عن التفكير في ما بعد هذه المرحلة.

فيما يلي جدولٌ بأرقام هامة لفهم هذا المصدر الواعد لليورانيوم

صحيح أن المحيطات واسعة وتشكل مصدراً واعداً لهذا المعدن الثمين، لكن وبالنظر إلى الفارق الكبير بين حاجة المنشأة النووية والكمية المستخرجة يتضح حجم حاجتنا الماسة التي ستتطلب البحث عن طرق أخرى أو زيادة فاعلية الطرق الحالية، في ظل شغف التكنولوجيا والحياة للطاقة ومصادرها.

هامش:

الأميدوكسيمات (Amidoximes): هي مركبات عضويّة تنتمي لزمرة الإيمينات بالصيغة العامة (R1R2C=N O H) ولها نوعان: ألدوكسيمات وكيتوكسيمات تبعاً للجذور الألكيلية المرتبطة معها (R1, R2)

(**) شوارد اليورانيل (Uranyl ion): وهي أيونات متعددة لأكسيد اليورانيوم يكون اليورانيوم فيه بحالة الأكسدة +6.

المصدر:

هنا