Okyanustan Doğrudan Nükleer Yakıt Çıkarmaya Bir Adım Daha Yakınız

Yeri kazıp çıkarmaktan daha iyi.

Biliminsanlarının bulduğuna göre, denizsuyundan uranyum çekmek, nükleer yakıta kaynak sağlamak için verimli bir yöntem olabilir, ve bu yöntem, denize kıyısı bulunan ülkelerin nükleer güce geçmesini kolaylaştırabilir.

Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu‘nun şu an, gelecekteki 15 yıl boyunca nükleer güç üretiminde yüzde 68’e kadar bir artış olacağını tahmin etmesiyle birlikte, yeni ve daha çevre dostu bir uranyum kaynağı (nükleer güçteki en önemli bileşen) bulmak, bu fosil alternatifine destek olabilir.

Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nde bulunan araştırmacılar, okyanuslarımızda çözünmüş halde bulunan uranyumu daha verimli şekilde çıkarmanın bir yolunu buldular. Bu durum bir gün, okyanusa bakan pek çok kara parçası bulunan ve nükleer enerji için hiç uranyum birikimi olmayan ülkelere yardımcı olabilir.

U-235 izotopu şeklindeki uranyum, günümüzde elektrik üretmek amacıyla nükleer güç kullanımı söz konusu olduğunda tercih edilen bir elementtir.

Şu an 30 ülke boyunca yayılan yaklaşık 450 nükleer güç tesisi, bu maddeden her sene 60.000 tondan fazla tüketir.

Uranyum, bir element olarak neredeyse kalay kadar yaygın olup, çoğu kayada milyon başına birkaç parça olarak bulunur. Ancak, güç elde etmek için su kaynatacak kadar uranyum bulmak, Dünya’nın kabuğunda yoğunlaşmış, uranyum içeren toprak parçalarını bulmayı gerektirir; en azından, eğer bunun uygun maliyetli olmasını istiyorsanız.

Büyük uranyum depolarına sahip olmayan ülkeler için nükleer güce geçmek, Avustralya, Kazakistan, Kanada ve Rusya gibi önemli kaynaklara sahip ülkelerden yakıt ithal etmeye dayanır.

Bunu kayalardan çıkarmak, hem büyük bir delik kazmanın sonucu olarak, hem de etraftaki atık malzemelerden yakıt çıkarma işlemi yüzünden, çevre üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir.

Bu sebeple, çevreye daha az zarar verme tehlikesine sahip başka bir uranyum kaynağı bulmak, güç kaynağını da daha çevre dostu hale getirecektir.

Ve ortaya çıktığına göre, okyanuslar, kazma gerektirmeyen muazzam bir uranyum miktarı içeriyor; fakat kötü haber, küçük bir madde miktarı elde etmek için bile pek çok kova suya ihtiyacınız olması.

Takım araştırmacısı, Stanford Üniversitesi’nden Yi Cui şöyle söylüyor: “Toplanma miktarı küçük ve bir litrelik suda çözünen bir tek tuz tanesi şeklinde. Fakat okyanuslar o kadar geniş ki, eğer bu iz miktarları etkin bir maliyet ile çıkarabilirsek, tedarik sınırsız olur.”

“Sınırsız” kelimesi biraz abartı olabilir, fakat gezegenimizin sularında çözünmüş olan 4.5 milyar ton uranyum, çıkardıklarımızın çevredeki kayalarda uranyum olarak yeniden oluşup çözülmesiyle, en az birkaç bin yıllık enerji ihtiyacımızı karşılayacaktır.

Elekten geçireceğimiz pek çok su var; gerçekte, bir milyar denizsuyu parçacığı başına sadece yaklaşık 3 parçacık uranyum miktarı ile, aşağı yukarı 1.37 milyar kilometre küp.

Fakat uranyum, oksijen ile tepkimeye girip uranil bileşenini oluşturduğundan, denizsuyunda pozitif yüklü bir iyon oluşturuyor ve onu çözeltiden seçici biçimde çıkarmak için muhtemel ve kolay bir yol sağlıyor.

Yöntemlerden biri, pozitif yüklü diğer parçacıklardan kaçınarak uranil parçacıklarını toplamak amacıyla amidoksim adı verilen bir bileşen kullanıyor.

Amidoksindeki lifleri kaplayarak, bir fırça yardımıyla denizsuyu akımından süpürme yapmak ve bir uranyum katmanı oluşturduğu zaman onu çekmek mümkün; ardından, uranili çıkarmak için fırçaları kimyasal bir banyoda yıkamak ve onu saflaştırmaya göndermek yeterli.

Bunun mümkün olması ayrı, mevcut yaklaşımların birbirinden daha ucuz olduğu bir pazarda rekabet edebilmek ise ayrı bir durum.

Fakat Stanford’daki araştırmacılar, yaptıkları yeni çalışmada, işlemi geliştirmek için çeşitli yöntemler buldular ve bunu ekonomik olarak uygun bir endüstri haline getirmeye bir adım daha yaklaştırdılar.

Bilim insanları, bir çift karbon elekrota amoksidon ekleyerek, düşük voltajlı ve dalgalı elektrik atışlarıyla ulaşılabilen bağlayıcı bir katman oluşturdular ve doyma noktasından önce en az dokuz kat uranil miktarının birikmesini sağladılar.

Takım ayrıca, gerçek okyanus suyu kullanarak, 11 saatlik bir dönem boyunca üç kat daha fazla uranil toplamayı başardı ve sadece bir süpürmede toplanabilecek miktarda değil, toplama oranında bir ilerleme gerçekleştirildiğini gösterdi.

Son olarak, işlemde gerçekleştirilen bu düzeltmenin, amidoksin kaplamasının ömrünü üç katına çıkardığını ve masrafları çok daha fazla azalttığını gösterdiler.

Bu durum her ne kadar mevcut teknoloji üzerinde yapılan bir iyileştirme olsa da, okyanus suyundan uranyum çıkarmanın, yerden uranyum çıkarmakla rekabet edebilmesinden önce yapılması gereken bir çok şey bulunuyor.

Tabii ki, nükleerin iyi bir şey olup olmadığı sorusu hâlâ varlığını koruyor; kendisi, fosil yakıtlara karşı karbonsuz bir seçenek olsa da, nükleer kaza tehlikelerinin, ham nükleer maddeye erişimin, ve harcanmış yakınıtın güvenli ve sorumlu şekilde imha edilmesi ihtiyacının oluşturduğu kaygı, yüksek şekilde kalmaya devam ediyor.

Araştırmacı Stephen Chu şöyle söylüyor: “Bu yüzyılın büyük bölümünde, elektriğimizin bir kısmının, açıp kapatabileceğimiz kaynaklardan gelmesi gerekecek.

“Nükleer gücün, bu karışımın bir parçası olması gerektiğine, ve uranyuma erişimin temin edilmesinin, karbonsuz enerji konusundaki çözümün parçası olduğuna inanıyorum.”

Kesin olan bir şey varsa, o da nükleer enerjinin yakın zamanda ortadan kaybolmayacak olduğudur, bu yüzden, yakıtı desteklemek adına daha ucuz ve daha az tehlikeli yöntemler bulmak hiç fena olmaz.

Bu araştırma, Nature Energy bülteninde yayınlandı.

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir