垃圾捕捉 實(shí)現(xiàn)鈾循環(huán)再利用
近日,美國(guó)伯明翰大學(xué)的研究人員成功使用細(xì)菌及肌醇磷酸(一種廉價(jià)植物廢料的類似物)捕捉到了污染水中的金屬鈾,將水凈化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了金屬鈾的循環(huán)利用。這些金屬鈾主要來自鈾礦開采。研究人員表示,該技術(shù)還可以應(yīng)用于清潔核廢料。9月初,在英國(guó)愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)舉行的普通微生物學(xué)社團(tuán)會(huì)議上,林恩· 麥卡斯基教授向與會(huì)人士展示了這一成果。
在實(shí)驗(yàn)中,麥卡斯基和她的同事使用的是大腸桿菌。大腸桿菌能分解肌醇磷酸(也稱植酸,廣泛存在于植物種子之中,用來儲(chǔ)藏磷酸鹽等植物所需肥料),釋放磷酸鹽分子。磷酸鹽分子與被鈾污染的水相遇后便會(huì)與水中的金屬鈾離子結(jié)合,再形成磷酸鈾的沉淀,便于收集。
其實(shí),相關(guān)的實(shí)驗(yàn)早在1995年就已經(jīng)開始。不過科學(xué)家當(dāng)時(shí)使用的不是肌醇磷酸,而是更加昂貴的添加劑,同時(shí)由于當(dāng)時(shí)鈾的價(jià)格低,回收鈾相當(dāng)不劃算,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)顯得非常浪費(fèi),因此被科學(xué)家放棄。而此次研究人員發(fā)現(xiàn),肌醇磷酸的效率是此前使用添加劑的6倍,而且它可以從農(nóng)業(yè)廢物中提取,更加廉價(jià)、易得。因而從成本上來說,這次的實(shí)驗(yàn)更加切實(shí)可行。特別是在目前的現(xiàn)實(shí)背景下,各國(guó)在低碳能源領(lǐng)域展開激烈競(jìng)爭(zhēng),紛紛將注意力轉(zhuǎn)向核能,發(fā)展各自核能技術(shù),鈾的價(jià)格很可能會(huì)水漲船高,回收、循環(huán)利用鈾就顯得更加有利可圖。
在會(huì)上,麥卡斯基教授給人們算了一筆經(jīng)濟(jì)帳:如果從商業(yè)供應(yīng)商手中購買純肌醇磷酸,每捕捉1克鈾的花費(fèi)將為1.72英磅。而如果從肌醇磷酸的來源更加廉價(jià),比如說來自肌醇磷酸鈣(也稱植酸鈣,從植物種籽中提取的一種有機(jī)磷酸類化合物),那么每捕捉1克鈾的成本將降低至0.09英磅。目前鈾的價(jià)格為每克0.09英磅。生產(chǎn)成本與產(chǎn)生效益正好相當(dāng)。從這些價(jià)格就可以看出,該污水處理方法從整體上來說是十分經(jīng)濟(jì)的,因?yàn)槌顺杀拘б,它還會(huì)帶來環(huán)境上的好處。此外,如果使用從農(nóng)業(yè)廢物中提取的粗制肌醇磷酸,成本將會(huì)進(jìn)一步降低。
麥卡斯基教授最后評(píng)論道,英國(guó)沒有天然氣鈾礦,但每年核廢料中產(chǎn)生的廢鈾量卻大得驚人。雖然全球范圍內(nèi)金屬鈾的儲(chǔ)量不小,短時(shí)間內(nèi)不必?fù)?dān)心出現(xiàn)短缺的情況,但從能源安全的角度上來講,歐盟國(guó)家都需要增加各自鈾捕捉的能力,盡量阻止鈾流失,同時(shí)最大程度地循環(huán)利用核廢料當(dāng)中的鈾。此次的實(shí)驗(yàn)使用了廉價(jià)的植物給料,因此完全可以將它應(yīng)用在成規(guī)模的鈾捕捉工程中。

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