Kernenergie zit in de lift, want de vraag naar koolstofarme energie stijgt. Daarom blijft kernenergie in vele landen een realistisch alternatief voor traditionele energiebronnen. Toch brengt splijtstof uranium milieuproblemen met zich mee. Koelwater uit kerncentrales bevat radioactiviteit, al liggen de concentraties meestal ver onder toegestane drempels – kernongevallen niet meegerekend. Mijnsites waar uranium wordt gedolven lozen gevaarlijk afvalwater in opvangbekkens. Een deel daarvan belandt onvermijdelijk in rivieren en oceanen. Er is nood om vervuilde wateren te saneren, én tegelijkertijd het uranium te herwinnen. Een reviewstudie in Science of Carbon Materials biedt een overzicht van de methoden om uranium uit water te isoleren. De elektrochemische technologieën zijn de beste.
In water komt uranium voor als oplosbaar deeltje, uranyl, dat mobiel is en dus extra gevaarlijk. Uranyl efficiënt isoleren en herbruikbaar maken was tot nu toe een grote uitdaging, want afvalwater bevat een veelheid aan chemische substanties. Elektrochemische technieken werken met elektroden, een soort reageeroppervlakken die bepaalde stoffen specifiek aantrekken en doen reageren. Via een elektrisch veld kan de uranyl naar de elektroden toegetrokken worden. Uranyl wordt daarna op de elektroden omgezet in een vaste stof die wordt opgevangen. Licht kan de reactietijd verhogen.
De onderzoekers melden ook hoe de elektroden steeds fijner afgesteld worden en hoe steeds betere materialen de doeltreffendheid verhogen. Ze kunnen bestaan uit metalen of organische oppervlakken met poriën die op nanoschaal worden geproduceerd. Dat vergroot zowel het actieve oppervlak als de selectiviteit waarmee uranyl wordt aangetrokken. De focus ligt op het verfijnen van de technieken, maar ook op schaal en kwaliteit: ze moeten lang meegaan in een echte, heterogene omgeving. Het doel is om de cirkel te sluiten tussen schone energie en milieubescherming.
Bron: North China Electric Power University, China
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.