Các nhà khoa học đang tiến gần hơn đến việc chiết xuất uranium từ nước biển trên quy mô kinh tế, một tiến bộ được cho là sẽ bảo đảm cho tương lai của ngành năng lượng hạt nhân.

Các đại dương rất giàu uranium, và giới nhà khoa học tin tưởng họ có thể tìm ra cách để chiết xuất chất phóng xạ này để cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân.

Các đại dương của chúng ta chứa ít nhất 4 tỉ tấn kim loại quý. Nhưng trong 4 thập kỷ qua, mục tiêu khai thác uranium từ nước biển vẫn chỉ là một giấc mơ do những khó khăn về kỹ thuật và chi phí cao.

Mới đây, các nhà khoa học đến từ Đại học Alabama (Mỹ) cho biết, họ đang tiến gần tới việc biến các đại dương thành “bể chứa” uranium. Theo tiến sĩ Robin Rogers, người đứng đầu nghiên cứu nói trên, thì những ước tính cho thấy, lượng uranium có thể khai thác từ nước biển lớn hơn từ tất cả các mỏ uranium trên đất liền từng được biết đến. “Khó khăn luôn ở chỗ, nồng độ của uranium trong nước biển rất thấp, khiến chi phí chiết xuất tăng cao. Nhưng chúng tôi đang khắc phục dần thách thức này”, ông Rogers cho biết.

Những cải tiến trong công nghệ chiết xuất đã giảm được gần một nửa chi phí sản xuất từ khoảng 560 USD/pound uranium (454 gam) xuống còn 300 USD.

Kỹ thuật chiết xuất tiêu chuẩn, do các nhà khoa học Nhật Bản phát minh, là sử dụng những tấm sợi nhựa tết chặt, được bao phủ bằng những hợp chất có tính chất thu hút các nguyên tử uranium. Mỗi tấm sợi đó dài 45 – 91 mét và được treo ở độ sâu 90-180 mét dưới mặt biển. Sau khi được đưa trở lại mặt nước, các tấm sợi được “rũ sạch” bằng một dung dịch axit nhẹ nhằm thu hồi uranium. 

Tuy nhiên, kỹ thuật chiết xuất mới sẽ liên quan đến những loại tấm sợi rẻ hơn và tiện ích hơn. Nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Rogers đang xem xét việc sử dụng vỏ tôm phế thải từ ngành công nghiệp hải sản để sản xuất ra vật liệu tấm sợi có thể phân hủy trong môi trường.

Trên thế giới, các nhà máy điện hạt nhân được thiết kế với tuổi đời hoạt động khoảng 60 năm hoặc lâu hơn và được đầu tư rất tốn kém. Trước khi được cấp phép xây dựng, các công ty năng lượng cũng phải đảm bảo rằng họ có thể khai thác nguyên liệu uranium với giá hợp lý trong nhiều thập kỷ hoạt động tiếp theo. 

Theo ông Schneider, “tính bất ổn xung quanh việc đảm bảo đủ nguồn uranium khai thác trên đất liền đang ảnh hưởng tới việc ra quyết định của ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân. Lý do là rất khó để tiến hành nghiên cứu trong dài hạn, cũng như đưa ra những quyết định về phát triển và triển khai khi phải đối mặt với tính bất ổn lớn như vậy về nguồn nguyên liệu. Vì vậy, nếu có thể chiết xuất uranium từ nước biển, chúng ta có thể loại bỏ sự bất ổn này”.

Ngoài ra, việc chiết xuất uranium từ nước biển cũng có thể còn có ưu điểm về khía cạnh môi trường. Hoạt động khai thác uranium truyền thống từ đất liền thường thải ra nước thải ô nhiễm phóng xạ và gây rủi ro lớn về sức khỏe đối với các thợ mỏ.

T.H