登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
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。
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。
“近年来,吸附材料设计涌现出很多独具特色和创新的方法,所以材料的提铀性能较前几十年有了很大提高。”马红娟说。
王志宁团队在前期工作中研制出一种琥珀酰—β—环糊精复合膜,发现β—环糊精对六价铀具有较好的吸附能力。为了进一步提高吸附剂的吸铀能力,他们将基底材料由二维膜材料转换成三维石墨烯气凝胶,石墨烯气凝胶具有丰富的网络结构,可以增加活性吸附位点。相关论文已发表于《环境科学与技术》。
“我们选用偕胺肟化的二氨基马来腈,将β—环糊精引入到石墨烯气凝胶骨架上。偕胺肟基和β—环糊精协同增强吸附剂的吸铀能力及选择性,同时赋予吸附剂抗油污性能。”王志宁介绍,制备过程采用的是一步水热合成方法。
王志宁表示,该气凝胶已制备成吸附组件,并在实验室中进行小规模放大实验,但还未进行大规模应用。
马红娟进一步向《中国科学报》介绍,目前,新材料的设计主要体现在化学结构和物理结构或微观形貌两个方面。而后者是他们团队联合中国科学技术大学、中科院上海应用物理研究所等单位研发的海水提铀技术的出发点。
“我们把偕胺肟基基团在材料上的分布进行设计,让接枝在基材上的功能团的高分子链不再密实地分布在纤维表面和内部,而是自组装在表面形成纳米颗粒和间隙,同时高分子链在基材内部的生长形成几百纳米的孔道。”马红娟表示,这样不仅提高基材的比表面积,更有利于目标离子在材料内部扩散,从而提高材料捕获铀的效率。
商业应用已现曙光
事实上,目前国内外吸附材料研究非常广泛,尤其偕氨肟类吸附材料已展示出较强产业化应用前景,但大规模海洋工程研究还较少。
今年4月,马红娟联合团队在我国东海、南海近海海域陆续投放约30公斤纤维和薄膜吸附材料,开展大规模海洋吸附试验。据悉,联合团队已获得约1公斤的含铀混合物,提铀量达到百克量级。
“经济性评估显示,采用联合团队研发的吸附材料和方法,提铀成本已经降低到与国际水平相当。”马红娟说。
在马红娟看来,不同海洋环境和材料布置形式对吸附性能的影响很大。她介绍,实验室可以较稳定地控制或调整海水的状态,如海水流速、纯净度、温度等,但真正进行海试试验时,“是没有办法控制的”。
除此之外,海域的选择、时间都会对材料性能产生较大影响。
“在目前试验范围内,材料放置的深度越深,海水越纯净,对提铀越有利;夏季因温度较高,有利于提铀效率;海水流速越高,物质交换越充分,对提铀效率越有利。”马红娟总结道。
在姜标看来,目前海水提铀离实际应用还有一定距离,但已看到商业应用的曙光。
2019年11月,中核集团牵头成立中国海水提铀技术创新联盟(以下简称联盟)。今年4月,该联盟成立海水提铀技术创新联盟理事会,并提出海水提铀技术发展技术路线:到2025年,具备实现海水中提取公斤级能发电的核产品能力;到2035年,用10年时间建成海水提铀吨级示范工程;到2050年,用15年时间实现海水提铀的连续生产。作为联盟副理事长,姜标认为,该技术路线将助力我国实现“向大海要铀”的铀矿开采目标。
值得一提的是,中核集团已将海水提铀列入其先导技术,并将在“十四五”期间联合联盟各单位,编制吸附材料评价标准,建设海水提铀海试平台,推动海水提铀技术的工程化进程。记者 秦志伟
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2025年6月13日,中国核能行业协会发布第55期“CNEA国际天然铀价格预测指数(2025年06月)”。一、短期-月度现货价格预测指数(月度更新)上期预测结论是:一方面,由于套利空间存在,叠加美元指数暂处于今年以来相对低位,现货价格仍具潜在上行动力,但另一方面,受美联储维持利率不变以及市场按惯例可
当地时间2025年6月16日,习近平主席在与哈萨克斯坦总统托卡耶夫会谈时指出,中哈两国要“拓展高新技术合作,推动绿色可持续发展”,中广核以共建“一带一路”为纽带,在核能领域与哈萨克斯坦连续十九年,深化合作、产业协同,推动中哈核能产业高质量发展。哈萨克斯坦,这片广袤而充满机遇的土地,不仅
国际能源研报(2025年6月)(来源:中能传媒研究院作者:杨永明中能传媒能源安全新战略研究院)本期核心观点❖进入6月,俄乌冲突进入关键阶段,双方博弈持续升级,美伊核谈判陷入僵局,中东局势骤然紧绷,地缘政治风暴瞬间席卷全球原油市场,国际原油价格大幅上涨。截至目前,中东局势仍陷于紧张漩涡中
美国总统特朗普推动美国核能发电量大幅增加,这将需要大量的核燃料,但美国仍然严重依赖外国国有企业来供应燃料。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)“我们浓缩铀产能不足以满足现有运行核电站的需求,”全球唯一一家上市的铀浓缩公司CentrusEnergy的首席执行官阿米尔·韦克斯勒(AmirVexler)
2025年1月20日,特朗普正式就任美国第47任总统。上任后特朗普政府大幅调整拜登政府的气候及能源政策,不仅对美国自身能源、环境、经济、社会等诸多层面造成冲击,而且在国际范围产生广泛影响。本文系统梳理本届特朗普政府自上任以来的能源政策动向及全球影响,分析我国应如何有效对冲特朗普政府能源政
一系列技术突破表明,人类对于核聚变的探索已从理论推演走到了工程试验阶段,核聚变永远50年的“魔咒”可能正在慢慢被解除。(来源:能源新媒文/本刊记者范珊珊)在刘慈欣的小说《流浪地球》里,重核聚变行星发动机推动地球开启星际流浪之旅;在《三体》中他描述了“无工质飞船”——核聚变飞船带领人类
文/王海滨作者系中化能源股份有限公司正高级经济师2025年1月20日,唐纳德#x2022;特朗普宣誓成为美国第47任总统,同日签署行政令宣布美国将再次退出《巴黎气候协定》,并宣布美国进入国家能源紧急状态,将大力开发化石能源。这是世界气候治理和能源低碳转型的一个重要挫折。这一倒退有特朗普个人的原因
2025年5月12日,中国核能行业协会发布第54期“CNEA国际天然铀价格预测指数(2025年05月)”。一、短期-月度现货价格预测指数(月度更新)上期预测结论是:综上,未来3个月,由美国引发的关税战恐难较快平息,市场避险情绪高涨将导致现货需求持续疲软,叠加美联储较低概率在上半年下调利率,在众多不确
国际能源研报(2025年5月)(来源:中能传媒研究院作者:杨永明)(中能传媒能源安全新战略研究院)本期核心观点❖5月6日,欧盟委员会发布REPowerEU路线图,宣布到2027年彻底断绝与俄罗斯的能源联系。REPowerEU路线图提出了9大具体行动,目的是在不危及能源供应安全的前提下,以协调有序的方式逐步淘汰
5月6日,欧盟委员会发布一项全面战略计划,旨在彻底结束欧盟对俄罗斯能源的依赖,同时保障能源供应安全与价格稳定。根据该计划,欧盟将在2027年前停止进口俄罗斯天然气,并逐步淘汰俄石油与核能供应,进一步推动清洁能源转型。(来源:能源新媒文/能源杂志)自2022年5月启动REPowerEU计划以来,欧盟对
截至2025年3月31日,我国商业运行核电机组共58台(不含台湾地区),装机容量为61007.74MWe(额定装机容量)。2025年1-3月全国共1台核电机组投入商业运行,详见表1。(来源:“中国核能行业协会”)表1:2025年1-3月商运核电机组信息一、核电生产情况2025年1-3月,全国累计发电量为22668.5亿千瓦时,运
近日,中国核电(股票代码:601985)旗下秦山核电秦二厂2号机组电力业务许可证变更获国家能源局浙江监管办公室批复,机组容量由67万千瓦变更为70.8万千瓦,至此,秦山核电秦二厂2号机组常规岛增容提效改造项目电力业务许可证变更工作完成,秦山核电基地总装机容量增长至670.2万千瓦,科技创新驱动核电
越南工贸部副部长阮黄龙6月10日在巴黎与法国核安全与辐射防护局(ASNR)和法国原子能与替代能源委员会(CEA)举行工作会谈。双方就各自观点、愿景及合作需求进行坦诚交流,并一致同意,今后将在以下4方面开展具体合作:支持越南规划核能发展,建立核安全法律框架与政策体系,确保符合国际标准;加强人
当地时间2025年6月16日,习近平主席在与哈萨克斯坦总统托卡耶夫会谈时指出,中哈两国要“拓展高新技术合作,推动绿色可持续发展”,中广核以共建“一带一路”为纽带,在核能领域与哈萨克斯坦连续十九年,深化合作、产业协同,推动中哈核能产业高质量发展。哈萨克斯坦,这片广袤而充满机遇的土地,不仅
美国总统特朗普推动美国核能发电量大幅增加,这将需要大量的核燃料,但美国仍然严重依赖外国国有企业来供应燃料。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)“我们浓缩铀产能不足以满足现有运行核电站的需求,”全球唯一一家上市的铀浓缩公司CentrusEnergy的首席执行官阿米尔·韦克斯勒(AmirVexler)
一系列技术突破表明,人类对于核聚变的探索已从理论推演走到了工程试验阶段,核聚变永远50年的“魔咒”可能正在慢慢被解除。(来源:能源新媒文/本刊记者范珊珊)在刘慈欣的小说《流浪地球》里,重核聚变行星发动机推动地球开启星际流浪之旅;在《三体》中他描述了“无工质飞船”——核聚变飞船带领人类
2025年5月27日12时48分,经过近3小时的审慎操作和严密监控,三澳核电项目1号机组汽轮发电机首次冲转至1500rpm并稳定运行。经主控和现场检查确认,冲转过程中常规岛各系统运行稳定、汽轮发电机组各项参数满足设计要求,标志着三澳核电项目1号机汽轮发电机组非核蒸汽冲转试验顺利完成。非核冲转试验是核
文/王海滨作者系中化能源股份有限公司正高级经济师2025年1月20日,唐纳德#x2022;特朗普宣誓成为美国第47任总统,同日签署行政令宣布美国将再次退出《巴黎气候协定》,并宣布美国进入国家能源紧急状态,将大力开发化石能源。这是世界气候治理和能源低碳转型的一个重要挫折。这一倒退有特朗普个人的原因
公开信息显示,2025年5月20日,中广核远航投资(深圳)合伙企业(有限合伙)成立,该合伙企业由中国国新控股旗下国新远航(北京)投资有限公司、中国广核集团有限公司及其旗下中广核资本控股有限公司共同出资,出资额250.01亿人民币(其中,国新远航200亿、中广核50亿、中广核资本0.01亿),执行事务合
5月23日,全国政协人口资源环境委员会一行到中核集团中国原子能科学研究院,开展“积极安全有序发展核电全面保障国家能源安全”线下研学活动暨学习调研。全国政协党组成员、副主席沈跃跃,全国政协常委、人口资源环境委员会副主任潘立刚、钱智民,全国政协委员凌月明、章建华、李金发、温枢刚、辛锋、
1网友:投资者_1745718333142今年中国核电预计会有新的核电机组投入运行吗?“感谢您对公司的关注。公司控股的漳州核电1号机组已于2025年1月1日正式投入商运,漳州核电2号机组计划于今年下半年具备商运条件,具体时间敬请关注公司公告。2网友:投资者_1710048600000贵司4月8号公告说4月7号贵公司董事长
近日,国家标准化管理委员会、工业和信息化部联合下达了第二批智能制造标准应用试点项目,中核集团核动力院下属单位中核控制“核设施DCS装备智能制造标准应用试点”项目入选,成为核工业领域全国首个、中核集团首例入围国家智能制造标准应用试点项目。该项目将通过建设数字化控制系统(DCS)装备制造“
7月7日,《国资报告》刊发中国华能集团有限公司党组署名文章《坚守初心四十载击鼓催征再出发》。《国资报告》荐语中国华能的40年,是从引进外资打破计划体制,到境外上市接轨国际规则,实现快速发展的40年,是从解决缺电困局,到科技创新引领能源革命的40年。这40年既浓缩着中国华能改革创新高质量发展
7月4日,中国核电发布2025年上半年发电量完成情况公告。根据公告,截至2025年6月30日,中国核电核电控股在运机组26台,装机容量2,500.00万千瓦,其中,秦山核电秦二厂2号机组电力业务许可证变更于近日获国家能源局浙江监管办公室批复,机组容量由67.00万千瓦变更为70.80万千瓦;控股在建及核准待建机组
北极星电力网获悉,中核科技公告称,2025年7月7日,公司召开第八届董事会第十八次会议及第八届监事会第十五次会议,经公司董事会、监事会审慎研究,审议通过了《关于终止发行股份购买资产并募集配套资金暨关联交易事项的议案》,同意公司终止发行股份购买资产并募集配套资金暨关联交易事项。本次交易的
北极星售电网获悉,7月7日,浙江省义乌市发展和改革局发布关于《义乌市企业消纳省外绿证补助资金申报细则》公开征求意见的公告,补助范围是主动自愿购买省外绿证1万张以上用于履行社会责任的企业,企业用于购买绿证的电表号所属地为义乌市,且绿证落款时间为2025年1月1日至2025年9月30日之间。到截止日
7月7日,中国华能集团有限公司董事长、党组书记温枢刚主持召开党组理论学习中心组学习会,认真学习《习近平生态文明思想学习纲要》《习近平生态文明思想学习问答》《习近平关于国家能源安全论述摘编》及中央层面深入贯彻中央八项规定精神学习教育工作专班有关文件精神,围绕深入学习贯彻习近平生态文明
北极星电力网获悉,7月7日,中国核电发布2025年上半年发电量完成情况,截至2025年6月30日,公司核电控股在运机组26台,装机容量2,500.00万千瓦,其中,秦山核电秦二厂2号机组电力业务许可证变更于近日获国家能源局浙江监管办公室批复,机组容量由67.00万千瓦变更为70.80万千瓦;控股在建及核准待建机组
北极星电力网获悉,中国广核公告披露,2025年1月至6月份,中国广核及其子公司运营管理的核电机组总发电量约为1,203.11亿千瓦时,较去年同期增长6.11%。总上网电量约为1,133.60亿千瓦时,较去年同期增长6.93%。2025年第二季度运营情况1.在运机组2025年第二季度,本集团按计划完成了3个年度换料大修和1个
7月4日,由国网能源研究院联合国家气候中心主办的2025年电力供需分析报告成果发布会在京召开。国网能源院经济与能源供需研究所在会上发布《中国电力供需分析报告2025》的研究报告。根据预测,2025年全国全社会用电量将达到10.3万亿kW·h,比上年增长5%。全年新投产装机容量比上年增长53.2%,规模再创历
近日,生态环境部核与辐射安全中心(以下简称核安全中心)赴国家能源局核电司开展聚变工作交流。国家能源局核电司、核电发展中心相关人员参加活动。核安全中心系统汇报了聚变装置辐射安全监管研究进展,详细介绍了国内外聚变产业发展现状、国际聚变监管动态、我国聚变辐射安全监管政策以及核安全中心聚
近日,国家电投、中核汇能、华能电力、广东省电力开发、山西粤电最新岗位招聘,北极星整理如下:国家电投集团新能源科技有限公司,是国家电投集团中央研究院全资产业化子公司,负责实施集团公司B类科研课题项目--高效品体硅铜栅线异质结光伏电池(C-HJT)研究及产技术开发。公司2017年9月在北京注册成立
北极星储能网获悉,7月4日中午,捷克共和国发生大规模停电,导致公共交通和火车停运,影响了超100万企业和居民用户首都布拉格交通局表示,当日中午开始,布拉格的所有地铁网络无法运行,但地铁服务在半小时内就恢复了。CEPS电网运营商表示,事故原因起源于Ledvice发电站附近的一条高压电线断裂,并引发
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!