رقابت شدید سه کشور برای تصاحب معدن بی انتهای اورانیوم

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی شبکه خبر، نشریه فوربس در گزارشی از سرعت گرفتن تلاش های امریکا، چین و ژاپن برای دسترسی سریعتر به اورانیوم های موجود در دریاها خبر داد.

تمام کشورهای پیشرو در دانش هسته ای، به ویژه مصرف کنندگان بزرگ انرژی و نیازمند به سوخت های فسیلی، رقابت بر سر یافتن منبع انرژی آینده بشر را تشدید کرده اند و تلاش می کنند تا دیر نشده، فاصله دانش و معلومات هسته ای خود را با دیگران افزایش دهند.

فوربس در گزارش خود می نویسد؛ امریکا، ژاپن و چین در رقابتی تنگاتنگ با یکدیگر در تلاشند تا اولین کشوری باشند که انرژی هستهای را کاملاً تجدیدپذیر کنند. تنها مانع، استخراج اقتصادی و به صرفه این ماده با ارزش از آب شور دریاست؛ چرا که مقدار اورانیوم در آب دریا بیپایان است. به نظر میآید در این مورد آمریکا پیشتاز است. روشهای جدیدی که توسط بخش شمال غرب اقیانوس آزمایشگاه ملی آمریکا (PNNL) و آزمایشگاه ملی اوکریج (ORNL) معرفی شدهاند، بر پایه استخراج اقتصادی اورانیوم از آب دریاست و تنها سؤال، آن است که چه زمان این کار اقتصادی و بهصرفه میشود.

استخراج اورانیوم از آب دریا باعث خواهد شد که سوخت هستهای نیروگاهها کاملاً تجدیدپذیر شوند. در برآوردی سر انگشتی میتوان چنین گفت که ۴ میلیارد تن اورانیوم موجود در آب دریا میتواند سوخت هزار نیروگاه ١٠٠٠مگاواتی را برای صدهزار سال تأمین کند. و این میزان اورانیوم دریا به صورت پیاپی و دنبالهدار بازیابی خواهد شد و این یعنی منبعی بیپایان مانند منابع تجدیدپذیر دیگر مثل خورشید، آب یا باد.

الیافهای جاذب اورانیومی

محققان سراسر دنیا با علم به این موضوع، به صورت گسترده و با سرعتی سرسامآور در حال تحقیق برای یافتن مواد و یا الیافهایی هستند که استخراج اورانیوم از آب دریا را اقتصادی کند. پیشرفتهایی نیز بدست آمده است. به عنوان مثال، در کنفرانس اخیر که در مورد این موضوع شکل گرفت، پژوهشگران در آزمایشگاه ملی، فیبر جاذب اورانیومی را که در آزمایشگاه اورنل از سودوموناس فلورسنت بدست آمده بود، توسعه دادند و با استفاده از منابع فوتون برانگیخته در آزمایشگاه ملی آراگون به ایجاد ساختار سه بعدی آن پرداختند تا بتوانند در مورد کنشهای درونی اورگانیزمها و آب شور دریا تصمیمگیری کنند.


جدیدترین یافتهها به وسیله دانشمندان ژاپنی ارائه شد. آنها رشته فیبری از پلیاتیلن را که با آمیدوکسیم پوشانده شده بود، معرفی کردند که دی اکسید اورانیوم را از آب دریا جذب میکرد (تصویر 1) بدین صورت که آمیدوکسیم جای خود را به دی اکسید اورانیوم موجود در دریا میدهد.

این فیبرها میتوانند تا ١۵ سانتیمتر قطر و به طول زیاد در مکانی ثابت گردند (تصویر 2). بعد از یک ماه، فیبرها جمعآوری شده و توسط اسید به صورت ترکیبات اورانیل استخراج میشوند و رشته فیبر نیز بازیابی شده و برای استفاده دوباره آماده میشود. ترکیبات اورانیل غلیظ شده نیز قابل غنیسازی برای سوخت نیروگاهها خواهد بود.


فیبرهایی که مرتباً استفاده میشوند

این روش و تلاشهای دیگر جهانی در گزارشی ویژه توسط ژورنال صنعت و تحقیقات مهندسی شیمی (Industrial & Engineering Chemistry Research) آورده شده است. همچنین آزمایشگاه ملی آمریکا نیز در نوشتاری مفصل در مورد جاذبهای اورانیوم و آزمایش این مواد در دریا گزارش داده است. دانشمندان خیال کاشت صدها الیاف جاذب اورانیوم در بستر دریا را در سر میپرورانند تا بتوانند بعد از یک ماه و یا هر مدت زمان دیگری که از اورانیوم اشباع شد، آنها را برداشت کنند.

برداشت نیز توسط سیگنالهای رادیویی صورت میگیرد، بدین صورت که این سیگنالها موجب آزادی الیافها از بستر خود شده و الیافهای شناور از روی آب برداشت شده و مراحل جداسازی اورانیوم و بازیابی فیبرها انجام شده و آماده کاشت مجدد میگردند. و البته مهم نیست که این الیافها در کجای دریا کاشته شوند.

گری گیل، معاون بخش علوم ساحلی آزمایشگاه ملی میگوید: «درک چگونگی عملکرد جاذبها در شرایط آب شور دریا عاملی حیاتی است تا بتوان از جذب مطلوب اورانیوم مطمئن بود. علاوه بر تحقیق در مورد عملکرد جاذبها سوالات دیگری نیز مطرح است. مانند عملکرد این جاذبها در مواجهه با مواد دیگر، میزان ماندگاری آنها، چگونگی تأثیر اورگانیزمهای دریا بر این مواد، و میزان سمی بودن مواد جاذب.» تستها نشان دادهاند که هر فیبر جدید ظرفیت نگهداری شش گرم اورانیوم در هر کیلو ماده جاذب را دارد که در شرایط عادی دریا ۵٠ روز طول میکشد.

در گردهمایی اخیر بازیابی اورانیوم از دریا، استفان کانگ، رئیس آزمایشگاه ملی آمریکا گفت: «یافتن جایگزینی برای سنگ معدن اورانیوم گامی ضروری برای بهرهبرداری از انرژی هستهای در آینده است.»
آزمایشگاه ملی آمریکا و آزمایشگاه اورنل توانسته است تنها ظرف مدت پنج سال میزان هزینه را به یک چهارم کاهش دهد؛ اما باز هم در حال حاضر این مقدار دو برابر استخراج از سنگ معدن، یعنی ۲٠٠ دلار برای هر پوند U3O8 است.

آب دریا جایگزین سنگ معدن

خوشبختانه هزینه اورانیوم تنها بخش کوچکی از هزینههای کلی صنعت انرژی هستهای است. در طول بیست سال گذشته قیمت هر پوند U3O8 بین ١٠ تا ١۲٠ دلار متغیر بوده است و البته اورانیوم غنی شده تا سطح اورانیوم تسلیحاتی در برابر سوخت رآکتورها تفاوت بسیار دارد.

بنابر این محاسبات، اگر هزینه استخراج اورانیوم از آب دریا به ١٠٠ دلار برای هر پوند برسد، عملاً این روش جایگزین استخراج سنگ معدن اورانیوم خواهد شد. البته حتی با همین قیمت ۲٠٠ دلار برای هر پوند نیز هزنیه تولید برق مقدار کمی افزایش خواهد یافت.

در واقع مساله مهم آن است که استخراج از آب دریا این ماده را به صورت کامل تجدیدپذیر خواهد کرد. اورانیوم با غلظت بسیار پایین سه در یک میلیارد (۳ میکروگرم بر لیتر) در آب دریا محلول است. اما اقیانوسها آب فراوانی دارند (حدود ۳٠٠ میلیون مایل مکعب یا ۴۸٠ میلیون کیلومتر مکعب).

با این تخمین حدود ۴ میلیارد تن اورانیوم در اقیانوس در هر لحظه از زمان وجود دارد. این غلظت با واکنشهای شیمیایی میان آب و سنگهای زمین، حالتی پایدار به خود گرفته است و سنگهای روی زمین حدود ١٠٠ تریلیون تن اورانیوم در خود جای دادهاند و هرگاه اورانیوم از آب دریا استخراج گردد.

این مقدار توسط سنگها جایگزین میگردند و عملاً حتی اگر تمام انرژی کره زمین از انرژی هستهای تامین گردد، بازهم میلیاردها سال لازم است تا این غلظت کاسته شود. پس این منبع را میتوان تجدیدپذیر نامید مانند انرژی خورشید. در واقع، میزان اورانیوم پوسته محدود است، اما تا زمانی که خورشید میتابد، آن نیز وجود خواهد داشت. چرا که در واقع نیروی خورشید نیز تمام شدنی است، اما نه زودتر از ۵ میلیارد سال دیگر یعنی زمانی که جو به سبب مرگ اولیه خورشید و تبدیل آن به غول سرخ، شعلهور گردد که البته بازایستادن باد نیز در همان زمان خواهد بود.

به گفته پرفسور جیسون دونوو، واژه تجدیدپذیر یعنی تولید دوباره و این واژه به منابعی گفته میشود که طبیعت، انرژی برداشت شده توسط بشر را بازیابی کند؛ مانند باد یا رشد موجودات بیولوژیکی برای تولید زیست تودهها و یا سوختهای زیستی و بنابراین تعریف، اورانیوم و البته انرژی هستهای نیز در زمره این تعریف میگنجد.