Uranium : Un nouveau matériau permet une extraction efficace de

Les océans sont une énorme réserve inexploitée d’uranium, qui est vital pour l’énergie nucléaire, et les nouvelles technologies pourraient assurer un approvisionnement durable

Par Matthieu Sparkes

Un nouveau matériau inspiré de la nature fractale des vaisseaux sanguins peut absorber 20 fois plus d’uranium de l’eau de mer que les approches précédentes. L’équipe derrière l’approche pense qu’elle pourrait fournir une source d’énergie fiable qui pourrait durer des milliers d’années aux taux de consommation actuels.

Uranium est le combustible le plus courant pour les centrales nucléaires, mais c’est un ressource finie. On estime que les mers de la Terre contiennent environ 4,5 milliards de tonnes d’uranium, 500 fois plus que sa masse terrestre, mais l’extraire de l’eau coûte plus cher que l’extraire de la roche.

Des expériences ont déjà montré que des feuilles de fibre acrylique peuvent extraire de petites quantités d’uranium de l’eau, mais parce que l’eau de mer ne contient qu’environ trois parties par milliard d’uranium, il a été difficile d’affiner le processus et de rivaliser avec le coût de l’extraction.

Linsen Yang de l’Académie chinoise des sciences de Pékin et ses collègues ont créé une membrane polymère criblée de petits canaux qui se ramifient dans des tunnels encore plus petits de 300 à 500 nanomètres de diamètre, imitant la façon dont vaisseaux sanguins bifurquer dans des passages de plus en plus petits dans les organes et les membres des mammifères. Le matériau était imprégné d’un composé appelé amidoxime, qui se lie aux ions uranium.

L’équipe a fait passer de l’eau mélangée à de l’uranium à travers le matériau et a utilisé la spectroscopie photoélectronique à rayons X pour détecter si l’élément a été capturé. Ils ont découvert que le matériau absorbait jusqu’à 20 fois plus que les matériaux précédemment développés.

Surtout, le matériau contenant de l’uranium peut également être nettoyé avec de l’acide chlorhydrique, qui extrait 98 % de l’uranium, et réutilisé plusieurs fois. Cela devrait permettre au matériau d’être utilisé pendant de longues périodes et de réduire le coût de extraction de l’eau de mer Même plus loin.

Reid Peterson au Pacific Northwest National Laboratory à Richland, Washington, affirme que le plus grand défi lorsqu’il s’agit de récolter de l’uranium dans les océans est que les faibles concentrations le rendent économiquement difficile. «Ce travail offre une opportunité d’améliorer considérablement ces aspects économiques», dit-il. « L’uranium ne se reconstituerait pas dans les océans à un rythme appréciable, mais ce n’est pas vraiment une préoccupation majeure, car il y a un si grand réservoir. »

Référence de la revue : Durabilité de la nature, DOI : 10.1038/s41893-021-00792-6