تغطي مياه المحيطات والبحار معظم مساحة سطح الأرض، وقيعانها موطن للكثير من المعادن، لكن مياهها أيضاً تحتوي على أيونات اليورانيوم بنسبة قليلة جداً، لكن إن تمكنا من استخراجها ستكون مصدر وقود عالي الاستدامة لتوليد الطاقة الكهربائية عبر المفاعلات النووية.

اليورانيوم هو المعدن الأكثر استخداماً في المفاعلات النووية، ويتم استخراجه من الصخور، ويُقدر أن الأرض تحتوي على مخزون يبلغ 8 مليون طن من اليورانيوم، و تقدر وكالة الطاقة النووية أن 4.5 مليار طن من اليورانيوم ذائبة في البحار والمحيطات على شكل أيونات يورانيوم، وهذا يجعل احتياطي المياه منه يزيد حوالي 500 مرة عما هو موجود على الأرض.

يحاول الباحثون منذ عدة عقود العمل على استخراج هذه النسبة القليلة من اليورانيوم من مياه المحيطات، ويستوجب هذا تطوير مواد تستطيع امتصاص اليورانيوم والاحتفاظ به، كما يتم استخدام عملية تحليل كهروكيميائي لجذب أيونات اليورانيوم إلى هذه المواد الممتصة.

تعاني هذه الطرق من صعوبة في تطوير مواد ممتصة جيدة، تحتفظ باليورانيوم وتعمل لفترة زمنية مقبولة، كما تعاني من صعوبة في توفير طاقة مستدامة وغير مكلفة لعملية التحليل الكهروكيميائي.

لكن الباحثون يستمرون في العمل على تطوير هذه المواد، أما الطاقة فقد يتم استخدام طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية كمصدر مستدام لتغذية التحليل الكهروكيميائي. لكن لا تبدو هذه الطرق فعالة من الناحية الاقتصادية فما زالت مرتفعة التكلفة وصعبة التحقيق مما يبقيها في إطار البحث حتى الآن.

أبحاث وتطورات

ومن أبرز الأبحاث في تطوير هذه التقنيات نذكر:

1- في العام الماضي طور باحثون صينيون مادةيمكن استخدامها في الاستخلاص الكهروكيميائي والتي تجذب أيونات اليورانيوم بكفاءة أكبر من الطرق السابقة. تتسبب هذه المادة بتراكم اليورانيوم على القماشة المطلية والمتصلة بمشبك كهربائي. كما طور باحثون استراليون مادة أخرى تمتص اليورانيوم فقط ولاتمتص الأملاح والمعادن الأخرى.

2- ومؤخراً هذا العام قام فريق صيني أيضاً بتطوير مادة ماصة أقل كلفة من سابقاتها لكنها لا تمتص اليورانيوم فقط بل تمتص أيونات مادة أخرى معها مما يجعل عملية فصل اليورانيوم بعد الاستخراج عملية صعبة ومعقدة.

يبدو أن تصميم مادة مناسبة لامتصاص اليورانيوم هو الأمر الجوهري، وعلى هذه المادة أن تكون غير مكلفة من جهة وتستطيع العمل لفترات طويلة، وتحقيق هذه الأهداف ما زال بعيداً.

الخلاصة

رغم قلة نسبة اليورانيوم في ماء البحر لكن كميته الكلية كبيرة، يوجد الكثير من التحديات التي يجب التغلب عليها حتى يصبح استخراجه ممكناً ومجدياً من الناحية الاقتصادية، ولا تزال الأبحاث مستمرة لتطوير طرق فعالة لاستخراجها وفي حال نجاحها ستصبح المحيطات والبحار مورد جديد وكبير للوقود النووي ينتج لنا الكهرباء الرخيص لمئات السنوات القادمة.