L’invention d’une méthode pour extraire l’uranium de l’eau de mer, une alternative au combustible nucléaire

Depuis longtemps, les centrales nucléaires utilisent principalement de l’uranium extrait des roches pour produire de l’énergie. Cependant, les gisements de ce minerai sont actuellement limités. Contrairement à cela, environ 4,39 milliards de tonnes de cet élément chimique restent inexploitées dans les océans jusqu’à présent. Cette quantité serait 1 000 fois plus importante que celle présente sous la Terre. Ces dernières années, des recherches sont en cours pour trouver la meilleure méthode d’extraction de l’uranium marin. Mais peu de chercheurs y parviennent. De plus, les techniques existantes sont complexes et moins efficaces. Récemment, l’équipe de chercheurs de l’American Chemical Society Central Science a annoncé avoir découvert un nouveau matériau cathodique, qui serait en mesure de capturer les ions uranium de l’eau de mer. Il s’agit d’un procédé électrochimique viable et plus facile à mettre en œuvre. Le point sur ce matériau innovant.

Comment est conçue cette électrode ?

Jusqu’à ce jour, l’extraction des ions uranium de l’eau de mer est encore difficile. Cela s’explique du fait que les matériaux employés n’avaient pas la surface nécessaire pour capturer efficacement les ions. Pour y remédier, Guangshan Zhu, Rui Zhao et leurs collègues ont développé ce matériau d’électrode muni de nombreux recoins microscopiques. Celui-ci pourra être utilisé pour l’extraction électrochimique des ions d’uranium contenus dans les océans. Ces chercheurs ont fabriqué ce matériau à partir d’un tissu souple à base de fibres de carbone. Ce tissu a été enduit de deux monomères spécifiques, qui ont été polymérisés. Ensuite, des groupes d’amidoxime ont été ajoutés à ce tissu recouvert de polymères et traité avec du chlorhydrate d’hydroxylamine.

Selon ces scientifiques, ce tissu en fibres de carbone possède une structure poreuse qui crée naturellement de multiples petites poches, dans lesquelles se sont intégrés les groupes d’amidoxime. Ce qui permet de piéger plus facilement les ions uranyles (UO2²⁺). Lors de l’expérience en laboratoire, l’équipe de recherche a utilisé ce tissu enduit comme cathode, placé dans un récipient d’eau de mer naturelle ou enrichie en uranium. Elle y a ajouté une anode en graphite. Ensuite, elle a fait circuler un courant cyclique entre ces électrodes. Après un certain temps, elle a observé un dépôt de précipités à base d’uranium (de couleur jaune vif) sur le tissu cathodique.

Les essais de ce matériau d’électrode

Au cours des essais effectués avec de l’eau de mer naturelle provenant du golfe de Bohai, les électrodes ont pu extraire 12,6 mg d’uranium par gramme d’eau durant 24 jours. D’après ces scientifiques, le nouveau matériau de cathode affiche une efficacité supérieure à celle de la plupart d’autres matériaux développés et testés précédemment. De plus, le procédé électrochimique permet de capturer les ions avec une rapidité environ trois fois plus élevée que de les laisser s’accumuler de manière naturelle sur de simples lingettes. Cette technologie serait efficace pour extraire massivement l’uranium marin. Ainsi, les océans deviendront une véritable ressource inépuisable pour produire du combustible nucléaire. Cela marque un grand pas vers un avenir énergétique plus durable et plus propre.

ACS Central Science et ses partenaires

Les chercheurs de l’ACS Central Science ont bénéficié du soutien de plusieurs organismes. Du Programme national clé de recherche et de développement de Chine, de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et du Projet du département de l’éducation de la province de Jilin. Ils ont également obtenu l’aide du projet « 111 », de la Fondation des sciences naturelles du département de la science et de la technologie de la province de Jilin, ainsi que du Fonds de recherche fondamentale pour les universités centrales. Plus d’informations : Acs.org. Que pensez-vous de cette invention ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .