新技术使海水提铀效率暴涨，不再“用电如饮水”

铀作为核能的重要原料，对于全球核工业的可持续发展具有重要的战略意义。近年来，核电规模的不断扩大促进了铀需求的显著增长。然而，陆地上铀矿的资源储量有限，只能使用近百年。海水铀资源储存丰富，约45亿吨，相当于陆地总储量的1000倍。因此，开发高效的海水铀提取技术已经成为实现铀资源的潜在方法。海水铀也被Nature评为“七种可以改变世界的化学分离技术之一”。

在许多提取方法中，电化学方法因其快速的动力学特性和材料再生能力而成为一种有前途的选择。然而，这项技术面临的问题是高能耗、低提取效率和选择性差。

湖南大学教授王双印和副教授王燕勇科研团队获得了一项突破性研究。他们开发了一种新的双极电化学海水提铀技术，电压极低。该技术通过低电位氯阳极间接提铀半反应藕合负极直接铀复原半反应，在极低电压0.6下宽铀浓度范围(1-100。 ppm)模拟海水中的铀提取率已达到~100%，双极EUE系统在极低铀浓度的天然海水中得到进一步应用，也显示出优异的铀提取率和抗污染性能。

据报道，团队开发的双极电化学提铀新技术打破了传统单极提铀系统理论效率有限的问题。文献报道的47500度电/KG铀降至1944度电/KG铀。;电化学海水提铀的成本低至83.2美元/KG铀，远低于传统方法，降低了成本。

一般来说，该团队开发了一种“同时进行”的新型超省电提铀方法，并设计了一个巧妙的电化学系统。阳极利用海水中已有的氯离子参与阳极反应，间接“抓住”铀，而负极则直接恢复铀。阴阳两极联合作战效率翻倍。这种方法也超级省电，整个系统只需要极低的电压(0.6V)可以操作;效率极高，天然海水中铀的提取率高达90%以上，不同浓度铀的海水提取率接近100%，且抗杂质污染能力强;用电量从以往的47500度/KG铀下降到1944度/KG铀。、减少约96%。

最近，上述结果发表在《自然·可持续性》中。(Nature Sustainability)上面。王双印和王燕勇是论文通讯的作者，湖南大学是第一通讯单位，湖南大学化工学院博士生王燕静是论文的第一作者。

该研究在国家自然科学基金和科技部、湖南省科技厅、湖南省研究生创新基金等方面得到了资助。