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Les océans recèlent d’énormes ressources inexploitées d’uranium, une ressource indispensable à l’énergie nucléaire. Une certaine technique avec un nouveau matériau pourrait assurer l’approvisionnement à long terme du combustible.
Pourquoi est-ce important ?
Si nous voulons continuer à utiliser une énergie nucléaire à faible émission de carbone, nous aurons, pour le moment, besoin d’uranium comme combustible. On estime que les mers de la Terre contiennent environ 4,5 milliards de tonnes d’uranium, soit 500 fois la quantité trouvée sur terre. Mais l’extraction de l’uranium de l’eau est plus coûteuse que l’extraction via une mine.
Dans le monde, quelque neuf millions de tonnes d’uranium sont encore disponibles dans les mines. Cependant, le chercheur chinois Yihui Yuan et ses collègues ont écrit il y a quelque temps dans la revue scientifique Nature : à l’avenir, nous extrairons des matières fissiles de l’eau de mer.
Le dernier développement dans ce domaine : un matériau inspiré de la structure fractale des vaisseaux sanguins peut absorber 20 fois plus d’uranium de l’eau de mer que les expériences précédentes, utilisant d’autres matériaux. L’équipe à l’origine de cette découverte estime qu’elle peut fournir une source d’énergie fiable pouvant durer des milliers d’années au rythme actuel de la consommation.
Vaisseaux sanguins
Des expériences ont déjà montré que des feuilles de fibre acrylique peuvent extraire de petites quantités d’uranium de l’eau. Mais comme l’eau de mer ne contient qu’environ trois particules d’uranium (l’oxyde d’uranium est la forme sous laquelle se présente le combustible nucléaire dans la mer, ndlr) par milliard de particules, il était difficile d’affiner le procédé et d’approcher le coût de l’exploitation minière.
Linsen Yang, de l’Académie chinoise des sciences de Pékin, et ses collègues, ont créé une membrane polymère dotée de minuscules canaux se ramifiant en tunnels encore plus petits, de 300 à 500 nanomètres de diamètre seulement. La conception est inspirée de la manière dont les vaisseaux sanguins se divisent en passages de plus en plus petits dans les organes et les membres des mammifères. Le matériau a été imprégné d’un composé appelé amidoxime, qui se lie aux ions d’uranium.
L’équipe a fait passer de l’eau contenant de l’uranium à travers le matériau et a utilisé une technique spéciale (spectroscopie photoélectronique à rayons X) pour voir si l’élément était capturé. Ils ont constaté que le matériau absorbait jusqu’à 20 fois plus d’uranium que les matériaux développés précédemment.
Nettoyé à l’acide chlorhydrique
Le matériau chargé d’uranium peut également être nettoyé à l’acide chlorhydrique, qui élimine 98 % de l’uranium, et peut être réutilisé plusieurs fois. Cela devrait permettre d’utiliser le matériau sur de longues périodes et de réduire encore le coût de son extraction de l’eau de mer.
Selon Reid Peterson, du Pacific Northwest National Laboratory à Richland, dans l’État de Washington, le plus grand défi à relever pour récolter l’uranium dans les océans est que les faibles concentrations en font une épreuve économique. « Ce travail offre la possibilité d’améliorer considérablement cette rentabilité », déclare-t-il au magazine New Scientist. « L’uranium ne se reconstituerait alors pas dans les océans à un rythme important, mais ce n’est pas vraiment (…) inquiétant car le réservoir est très important. »
Gel intelligent
Dans une autre expérience chinoise, l’équipe du scientifique Yihui Yuan a utilisé « un gel intelligent » pour extraire l’uranium de l’eau. Pour cette tâche, les chercheurs ont trouvé une molécule protéique qui se lie facilement à l’oxyde d’uranium. Cette molécule a également un effet antimicrobien, écrit le magazine de vulgarisation scientifique KIJK Magazine. En conséquence, pratiquement aucune algue ou autre forme de vie ne se développerait sur les filtres à uranium chinois et ils dureraient plus longtemps.
Ces techniques sont-elles rentables à court terme ? Le professeur de technologie des réacteurs Jan Lee Kloosterman (Université de technologie de Delft) n’est pas très enthousiaste. « L’extraction de l’uranium de l’eau de mer n’est pertinente qu’à très long terme », dit-il. « Avec de nouvelles techniques, nous pouvons extraire suffisamment d’uranium des mines existantes pour des milliers d’années. »
Selon l’Agence pour l’énergie nucléaire, on estime qu’il y a au moins quatre milliards de tonnes d’uranium dans les océans, ce qui correspond à environ 500 fois la quantité d’uranium connue dans les minerais terrestres. Mais l’exploitation et l’extraction de l’uranium de la mer ont été notoirement difficiles à réaliser, jusqu’à présent.
Linsen Yang, de l’Académie chinoise des sciences de Pékin, et ses collègues ont créé une membrane polymère qui imite le fonctionnement des vaisseaux sanguins et ont ajouté un matériau imprégné d’un composé appelé amidoxime qui se lie aux ions d’uranium. De cette manière, ils ont réussi à créer un nouveau matériau capable d’absorber 20 fois plus d’uranium de l’eau de mer que ses prédécesseurs.
Pour détecter si l’uranium a vraiment été capturé, l’équipe a utilisé la spectroscopie photoélectronique à rayons X. Elle a également découvert que les ions d’uranium n’étaient pas absorbés par le matériau. Ils ont également découvert que le matériau contenant de l’uranium pouvait être nettoyé à l’acide chlorhydrique, ce qui permettait d’éliminer 98 % de l’uranium. Ils ont également constaté que leur solution permettait d’utiliser leur matériau pendant de longues périodes, encore et encore, ce qui réduit considérablement le coût de l’extraction de l’uranium.
Les scientifiques ont déclaré s’être inspirés de la géométrie des vaisseaux sanguins. « Ici, en nous inspirant de la structure fractale omniprésente en biologie, favorable au transfert de masse et de fluide, nous décrivons une membrane poreuse hiérarchique à base de polymères à microporosité intrinsèque qui peut capturer l’uranium dans l’eau de mer », écrivent les chercheurs dans leur étude.
« Cette membrane biomimétique permet une diffusion rapide des espèces d’uranium, ce qui conduit à une capacité d’adsorption de l’uranium 20 fois plus élevée dans une solution d’eau dopée à l’uranium (32 ppm) que la membrane présentant uniquement une microporosité intrinsèque. »
Pour ceux qui s’inquiètent du fait que l’uranium ne serait pas renouvelé dans les océans à un rythme raisonnable, il convient de noter que le réservoir de cette substance est si vaste dans l’eau de mer qu’il importe peu que l’uranium soit renouvelé ou non. Pour vous faire une idée de l’état de l’extraction de l’uranium de l’eau de mer en 2018, consultez cet article.
"Homo Homini Lupus" : Parce que Hobbes est un killer et Rousseau un doux rèveur....
Nouveau blog , nouvelle année, nouveau cycle ,nouvelle action…croix de bois, croix de fer, si nous mentons, nous allons en enfer...le regard est hagard mais l’écriture aussi…courte et acérée et souvent trop alambiquée, pressée par le temps, empressée d’embrasser l’actualité économique et financière…orthographe approximative….pensée sms pour une mise en lumière, un simple coup de projecteur sur un théâtre d’ombres financières témoins de nos passions et de nos désirs les plus obscurs…magnéto Serge et bienvenue donc à bord du radeau médusé: Capitaine "Devil"Virtual Lupus est à la barre du 1er site garanti 100% porno financier...parce qu'ici si on ne vous cache rien, on ne vous dit parfois, pas grand chose non plus....enfin en apparence....seulement en apparence...
le blog a lupus...un regard hagard sur l'écocomics et ses finances....
« Depuis que le Président Nixon a rompu le lien final entre le dollar et l’or, aucune monnaie majeure pour la première fois dans l’histoire n’a de connexion avec une commodity ». Milton Friedman, 1991.
« Il n’y a pas de moyen plus subtil et plus sûr de détruire les bases de la société que de débaucher la monnaie ». John Maynard Keynes,1920.
« Le papier monnaie sans ancrage s’est régulièrement avéré une malédiction pour le pays qui l’a employé ». Irving Fisher, 1921.
« Il y a de bonnes raisons de croire que la nature de la monnaie n’est pas vraiment comprise ». John Law, 1720.
« Nous pensons que si vous sapez les bases de la monnaie, vous sapez aussi les bases de l’économie. La difficulté est de définir quelle est la part de la structure de liquidités qui correspond à de la vraie monnaie » ; « la monnaie, je ne sais plus très bien ce que c’est ». Alan Greenspan, 2000.
« La liquidité, l’abondance monétaire, c’est quand on croit que l’on va vendre plus cher que l’on a acheté ». D. Kohn, 2003.
The Wolf international corporation edition est heureux de vous présentez ses bruits, cris et hurlements à l’oreille des Loups
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Le thorium est préférable pour les centrales nucléaires
Et l’or
et les autres matériaux si précieux ?
ah les braves gens.
On pensait mourir de froid
voilà qu’on va mourir irradiant.
Encore merci pour avoir si bien pourri nos vies.