Золото в воде это - не миф, а реальность, которая не требует подтверждения. Ионы 79 элемента таблицы Д. И. Менделеева присутствуют в организме человека, они входят в состав растений и, конечно, воды. Привычная жидкость богата благородным металлом, она переносит золото, несет его частицы по дну реки, формируя залежи. Это качество воды и интересует старателей всего мира, которые с энтузиазмом исследуют реки и ручьи.
Поиск золота в воде
Где и как искать Au?
Золото из воды добывают и зимой и летом. Этот элемент можно отыскать, используя несколько способов, и холодная погода не остановит опытного старателя. Для начала стоит изучить алгоритм действий, который поможет добыть драгметалл из воды.
Итак, что делать тем, кто хочет найти Au:
- Изучить местность, выбрать место, немного пообщаться с местными жителями. Дополнительная информация никогда не будет лишней, по этой причине стоит тщательно изучить местность, просмотреть карты и собрать как можно больше сведений. Беседа с местными жителями поможет установить, где находили Au, как давно это было.
- Содержание золота в воде может приятно удивить и даже обрадовать, но чтобы найти его, не стоит нырять с аквалангом под воду. Можно просто обследовать скалы, изучить большие камни, взять пробу воды.
- С помощью лотка нужно взять пробу песка или обследовать берег реки, ручья на наличие гальки из кварца. Кварц - это основной спутник золота, но можно искать не только его, «сопровождать» Au могут пирит и серебро.
Как получить золото и какие приборы можно использовать при добыче драгметалла:
- Вода содержит песчинки Au, но они не плывут по течению, а ползут по дну. С годами песчинки прессуются и могут превращаться в самородки и даже залежи. Обнаружить на дне металл поможет мини-драга. Это приспособление, которое работает как пылесос. Мини-драга всасывает в себя песок и помогает обнаружить Au. Машина сама фильтрует, промывает и отделяет золото от примесей и грязи.
- Металлодетектор - еще одно приспособление, которое помогает обнаружить благородный металл в реке или ручье. Прибор погружают в воду, он может отреагировать на золото и обнаружить месторождение на небольшой глубине. Еще с помощью металлодетектора исследуют прибрежную зону.
- Наши предки использовали при промывке Au лоток. Первоначально приспособления изготавливали из шкур баранов, позже технология изменилась. Современные лотки используют для работы на горных реках, ручьях с быстрым течением. Но прогресс не стоит на месте и, несмотря на то что современные лотки легче и удобнее, их используют в основном для взятия проб воды.
Наличие приборов поможет ускорить поиск и увеличит шансы на успех. Но это вовсе не значит, что дорогостоящее оборудование - это 100 % гарантия обнаружения самородка в земле или воде.
Золото в песке
Получение Au из прибрежного песка начинается с того, что его берут на пробу: просто промывают в лотке, изучая, есть ли крупицы желтого металла.
Можно побольше накопать песка, погрузить его в мешочки и налить в них воды. Дело в том, что песок значительно легче золота. Благородный металл тут же осядет на дно и его можно будет увидеть, а вот песчинки продолжат плавать в мешочке.
Схема возможного расположения золота в водоеме
Следует отфильтровать воду с песком, если под рукой нет ничего, что можно использовать в качестве фильтра, то жидкость просто сливают. Она уйдет вместе с песком, а на дне мешочка останется Au.
Драгметалл добывают из песка исключительно летом, зимой старатели просто обыскивают прибрежную зону, исследуют камни, но песок не промывают.
Чаще всего песок просто берут на пробу, его поднимают со дна реки или копают возле берега. Проба помогает определить, есть ли в выбранном месте Au и как много его в этом месте. Если удается обнаружить не одну-две песчинки золота, то можно продолжать поиски. Если же количество желтого металла ничтожно мало, искатели отправляются на другое место.
На какой глубине можно найти самородок?
- Золото весом не более одного грамма чаще всего находится под слоем песка в 10–13 см, достать его не так сложно.
- Если поднять грунт на 15–30 см, есть шанс обнаружить самородок весом более 1,5 грамма.
- Если докопаться до грунта, который идет сразу после песка, то можно найти целый кусок благородного металла весом более 100 грамм.
Впрочем, добыча Au связана с определенными трудностями и нет никаких гарантий, что «раскопки» закончатся успехом. По этой причине и рекомендуют перед началом поиска изучить местность и взять пробы грунта, песка и воды.
Поиск золота в морской воде
Добыча благородного металла из морской воды имеет определенные сложности. Говорят, что если извлечь все золото из морей и океанов, то его вес окажется весьма приличным. Но сегодня нет ни одного эффективного способа, который поможет извлечь Au из вод океанов и морей. Но есть надежда, что в скором времени ученым все же удастся преуспеть в этом деле.
Золото из морской воды помогут добыть бактерии. Не так давно было установлено, что микроорганизмы способны обнаружить частицы металла, даже если на триллион кубометров воды приходится несколько крупиц Au.
Бактерии осаждают ионы металла и скрепляют их между собой, на это микроорганизмам требуется некоторое количество времени.
Поскольку такой способ добычи находится еще в процессе исследования, несмотря на всю перспективность, его сложно назвать действенным.
В принципе специалисты многих стран на протяжении долгого времени ломают голову над тем, как извлечь Au из морской воды. Существует несколько способов, но все они считаются слишком затратными и по этой причине их не используют в золотодобывающей промышленности.
Прибыль и перспектива
В независимости от того, где идет добыча Au, в воде или на суше, золотодобывающая отрасль сегодня оценивается как перспективная.
Размеры добычи постоянно растут, геологи занимаются поиском новых месторождений, а технологический прогресс не стоит на месте. Изобретение различного рода аппаратуры помогает вновь начать разработку месторождений, которые ранее были заброшены и считались неперспективными.
Драгоценный металл скрыт от глаз человека в толщах породы, большое его количество находится глубоко в недрах земли. Золото выходит на поверхность лишь в местах вулканической активности. По этой причине человечество на протяжении многих лет думает не только о том, как добыть его из недр земли, но и как извлечь драгметалл из морской воды.
При этом с годами любовь людей к металлу желтого цвета не ослабевает. Золото манит и завораживает, но не только внешняя красота привлекает старателей и банкиров.
Драгоценный металл - это выгодное вложение денег. Котировки постоянно растут, а в условиях экономического кризиса стабильность золота привлекает многих.
Несомненно, отрасль развивается, а добыча Au становится выгодным делом. Металл ищут не только работники крупных компаний, но и путешественники, старатели и просто обычные люди, которые хотят решить финансовые проблемы или немного развлечься.
Но не стоит забывать о том, что поиск металла на профессиональном уровне требует материальных вложений. Необходимо приобрести оборудование, получить доступ к информации и найти время для того, чтобы посвятить его обнаружению золотых приисков. В среднем на поиск и разработку месторождения уходит не менее года.
Несмотря на то,что в морской воде золото содержится в микроскопических количествах (4мг/тонна) добывать его в скоро времени будет выгодно. В самом деле,если мы посмотрим как растет количество отходов человечества, то станет очевидно, что полная их переработка в готовые изделия затруднена. В тоже время использование использование продуктов утилизации отходов для извлечения извлечения золота и других металлов представляется выгодным.
Американский исследователь Генри Балл более 30 лет назад установил, что в морской воде золото содержится в виде иодида. Иодид золота (AuI) твердое вещество лимонно-желтого цвета с плотностью равна 8,25 г/см3. Разлагается на элементы при нагревании до 177°С или под действием воды. Восстанавливается диоксидом серы или монооксидом углерода до золота. Присоединяет аммиак. Получают непосредственно из элементов при 100°С, восстановлением Au2Cl6 или H раствором КI, действием иодоводородной кислоты на оксид золота (III).
В результате исследований, Балл предложил извлекать золото из морской воды с помощью негашеной извести. По его расчетам, на 4,5 тыс.тонн воды требуется всего 1 тонна извести.Принцип действия установки Балла был прост.Во время прилива морская вода поступает в бассейн,где смешивается с известковым молоком.Через определенный промежуток времени, уже будучи “отработанной”, через сливную трубу она сбрасывается обратно в море.Остающийся осадок на дне осадок перекачивается в отстойник, откуда транспортируется к месту переработки для извлечения золота.
Кировский инженер Русских В.И. предложил еще более дешевый и безотходный способ извлечения золота. Для извлечения золота он предлагает использовать вместо негашеной извести золу тепловых электростанций. Зола-уноса тепловых электростанций содержит не менее 10% негашеной извести, поэтому для обработки 4,5 тысяч тонн морской воды потребует примерно 10 тонн золы.В настоящее время отвалы золы от тепловых электростанций составляют более 10 млрд.тонн. Зола-уноса используется очень плохо.
Для реализации этого способа требуются многомиллионные вложения в строительство бетонной плотины, а также укладки труб для отвода обработанной воды в море.
Простой расчет показывает, что использование данного метода в тысячу раз менее затратно, чем другие способы извлечения золота из воды. Кроме того, уже в настоящее время этот способ легко окупит себя в течение года. Даже при условии, 20% извлечения золота из морской воды. В случае попутного извлечения из морской воды редких,благородных и рассеянных металлов, время окупаемости сократится в несколько раз.
Наиболее сложным в этом способе, это выбор места строительства затопляемого бассейна.
Идеальное место должно быть расположено недалеко от водных течений, с регулярными приливами и отливами, берег должен быть из твердых пород (например,гранита, известняка и т.п.), вдалеке от населенных пунктов, рядом с железнодорожными путями.
Выполнение этих требований позволит снизить стоимость сооружения бассейна.
Общее количество золота в водах Мирового океана оценивается в 25-27 млн.т. Это чрезвычайно много. Человечеством за все время добыто около 150 тыс.т.
http://au.ucoz.net
Данную технологию можно отнести к гидрометаллургии драгоценных металлов, в особенности к способам добывания золота из высокоминерализованной морской воды или сбросных растворов путем цементации в металлическом виде на поверхность адсорбентов. В основе данная технология основана на высокоэффективном механизме цементации.
Н. В. Перцов, 3. P . Ульберг, Л. Г. Иарочко, П. И. Гвоэдяк, С 3 1 ю4М lЯ
«Ж туманского (7l) Заявнтель
Институт коллоидной химии и химии воды (5Й) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ВОДЫ
Изобретение относится к коллоидной химии и может быть использова" но для очистки водных дисперсий и сточных вод от взвешенных веществ, в т.ч. высокодисперсного золота, в золотодобывающей и ювелирной промышленностях и на других предприятиях цветной металлургии.
Известен способ извлечения золота из породы при помощи бактерий, который состоит в том, что они переводят золото в раствор, иэ которого оно удаляется ионообменным способом О).
Однако микроорганизмы извлекают золото, находящееся в частице породы, одновременно культивируясь на ее поверхности, при отсутствии последней использование их для извлечения, например коллоидного золота из раствора, не приводит к эффекту, Следствием этого является невозможность использования способа для очень раэбавленных растворов. Способ также очень специфичен, сложен и продолжителен.
Известен также способ очистки сточных и промывных вод, состоящий в фильтрации их через ионообменные коS лонки, в основе которого лежит процесс фиксации ионов металла или соединений металлов в ионной форме, ча-.. ще всего динка, меди или боле дорогих, например золота, частицами ионита (2).
Однако при этом не удерживаются высокодисперсные частицы металлов, и в т.ч. золота, дисперсность которого 200-300А. При пропускании через ионообменник раствора, содержащего золото в ионном состоянии с концентрацией 0,03 r/ë (в виде дицианурата) и коллоидного золота 0,03 г/л в растворе остается золото в ионном состоянии менее 0,001 г/л, в то время как содержание коллоидного золота изме.няется гишь на 10-12Ф. В промывных
3 и сточных водах ювелирных фабрик и других производств остается до
15 мг/л коллоидного золота, которое не может быть удалено существующими способами. Технология ионного обмена предусматривает необходимость проведения стадии регенерации, сопряженной с расходованием значительного количества солей, кислот и щелочей, а также готового продукта - чистой воды. Процент извлечения коллоидного золота составляет 10- 143, а ионного—
Целью изобретения является повышение степени извлечения золота из воды.
Поставленная цель достигается тем, что в воду, содержащую золото в коллоидном состоянии, вводят дрожжи, родов Saccharomyces, или Candida, . или Rodotoru1а, или бактерии Escher i chi a смесь выдерживают предпочтительно 5-45 мин, отделяют дисперсную фазу и извлекают золото. Предпочтительно вводить микроорганизмы в количестве 106-10 кл/мл на 1 мг/мл золота.
Способ осуществляют следующим оЬразом: 30
Используют культуры хорошо известных и применяемых в технологии микроор ra ни змов — дрожжи Sa ccha romyces или Candida, или Rodotorula, или
Escherichia со 11.
Культуры дрожжей выращивают в течение суток на сусло-агаре, а бактерий - на мясо-пептонном агаре, смывают физиологическим раствором (10 4моль/л NaC
Ь» 8 на нефелометре ФЗК-56 кювета 3,055, и светофильтр 6 вводят в водный раствор золота с концентрацией 0,030,24 мг/мл, выдерживают в течение
5-45 мин, затем отделяют дисперсную фазу путем центрифугирования или электроудерживания и извлекают золото, например, сжигая полученную массу. Содержание золота определяют на. Уф-спектрофотометре с помощью калибровочной кривой.
Оптимальное время разное для разных видов микроорганизмов, например для Saccharomyces vini u Candida ,util!s 15 мин, Rodotorulà glutinis—
30 мин, а для бактерий Escherichia
coli - 45 мин, кроме того, способность микроорганизмов к агрегированию с золотом зависит от возраста культуры ° Например для 4-х суточной культуры необходимое время контакта увеличивается по сравнению с 2-х суточной.
Пример 1. К 50 мл сточной воды ювелирной фабрики, содержащей коллоидное золото с концентрацией
0,03 мг/мл добавляют 50.мл суспензии культуры Saccharomyces vini c концентрацией 3 ° 1 0 кл/мл. Время контакта 30 мин. Полученную массу центрифугируют в течение 5 мин при
5000 об/мин, отделяя воду. Содержание золота в последней составляет
0,001 мг/мл. При этом извлекают
1,40 кг золота.
Пример 2. К 50 мл водной дисперсии, содержащей 0,24 мг/мл кол" лоидного золота, добавляют 50.мл суспензии культуры Saccharomyces vlni с концентрацией 3.108кл/мл. Время контакта составляет 45 мин. Суспензию пропускают через ячейку электроудерживания, которая состоит из центральной рабочей камеры и двух электродных камер, отделенных от рабочей целлофановыми мембранами.
Центральную камеру ячейки заполняют гранулированным силикагелем. В рабочей камере создают электрическое поле напряженностью 50 В/см при скорости потока 1,5 мл/мин. По данным
УФ-спектрофотометра происходит полное извлечение (удерживание на силикагеле) дисперсного золота. В таблице представлены сравнительные данные по степени извлечения золота из воды предложенным и известным способами.
Способ позволяет извлекать из водных растворов и сточных вод высокодисперсное золотс практически полностью (на 98-993).
Использование предложенного способа только на одной ювелирной фибрике позволит получить ожидаемый экономический эффект 50-60 тыс. руб. в год, 948897
S C5 а с5 б- о
I5 х бх о х
С1 о к о о.
СР CD CD о о о
° ° м м м а с и
U о с () х с со с
LA сч о о о о о
° ° о о а о
СЛ CA о о о о бб\ СС\ о о о о о ю
О О м м о о
Составитель Г. Лебедева
Редактор М. Товтин Техред М.Надь Корректор Г. Решетник
Заказ 5688/1
Тираж 981 Под пи сное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения вводят в воду в количестве 10 1О кл/мл на 1 мг/мл золота.
1. Способ извлечения золота из во- 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л иды, отличающийся тем, что, ч а ю шийся тем, что воду с с целью повышения степени извлече- микроорганизмами выдерживают в течения, в воду предварительно вводят - we 5-45 мин. дрожжи родов Saccharomyces, или Сап- Источники информации, dida, или Rodotorula, или бактерии принятые во внимание при экспертизе
.. 70 71 72 73 74 75
Электролиз золота из морской воды
Идея извлечения золота из морской воды под действием электрического тока основывается на том факте, что золото, находящееся в галоидной форме, представляет собой положительно заряженный катион Аu 3+.
Практическую реализацию эта идея нашла в предложении Брин-кера и Грея 2 пропускать морскую воду между противоположно заряженными электродами, несущими соответствующий потенциал. В предложенной установке (рис. 96) катод изготовлен из серебра или меди, а анод - из угольного или другого электродного материала. Для полноты улавливания восстановленного золота, рекомендовано катод покрывать ртутью, способствующей аккумуляции золота. Периодически золотосодержащую пленку ртути снимают с катода и обрабатывают общепринятыми методами.
По утверждению исследователей, этот способ можно применять для извлечения из морской воды не только золота, но также меди и серебра.
Непременное условие экономической целесообразности применения электролитического метода извлечения ценностей из морской воды - достаточное количество дешевой электрической энергии.
В связи с этим изобретатель Зонна предложили морскую энергетическую установку, работающую под действием силы волн- Силовая аппаратура устанавливается на мелкой воде и на такой глубине, чтобы поверхность спокойного моря была на 60-90 см выше основания аппаратуры. Движение волн влияет на поплавки, поднимающиеся и опускающиеся между направляющими, которые сконструированы так, что вращают непрерывно.
В горизонтальном направлении горизонтальный вал машины с маховым
колесом, со шкива которого снимается энергия. Эту энергию можно
использовать не только для получения электрического тока для
электролиза, но и для перекачки воды в береговые чаны при химическом,
сорбционном и цементационном осаждении, для нагревания и других
процессов, Требующих затрат энергии.
Несмотря на определенные отрицательные высказывания противников освоения морских запасов металлов , достаточная осведомленность о форме нахождения золота в морской воде, местах его повышенной концентрации и возможных способах его извлечения позволили в настоящее время некоторым странам уже в полную меру ставить вопрос
О непрерывном промышленном извлечении золота из мирового океана. В частности, в Индии рассмотрены проблемы, связанные со снижением в последнее время добычи золота из горных пород. Решено восполнить эти потери и перекрыть их выделением золота из морской воды с использованием сорбции, извлечения на амальгамированных листах, переработки планктона. При этом детально оценена рентабельность предлагаемого пути и одновременно рассмотрена возможность выделения редкоземельных элементов.
Помимо описанных методов, особое внимание исследователей п последнее время привлекает возможность биометаллургического осаждения золота из морской воды с использованием биомассы, приготовленной из взращенных плесневых грибков. Как показали предварительные исследования, возможная емкость по золоту такой биомассы значительно превышает емкость активных углей и даже специальных ионообменных смол.
Уран, золото, литий - в соленой воде растворены миллиарды тонн ценного сырья. Раньше процесс извлечения полезных веществ из воды был необычайно трудоёмким. Теперь исследователи собираются, наконец, извлечь этот клад из морских пучин.
16 05 2016
14:18
В океанах хранятся приблизительно четыре миллиарда тонн урана и десятки тысяч килограммов золота
Море это золотой рудник. Во всяком случае, если вы знаете, где нужно искать. Обычно один литр морской воды содержит всего несколько миллиардных долей грамма золота. Но недавно исследователи из Германии и Исландии обнаружили кипящий золотоносный источник: на исландском полуострове Рейкьянес. Там, концентрация золота в полмиллиона раз выше, чем в обычной морской воде.
Не только этот драгоценный металл, но и другие ценные вещества в огромных количествах растворены в морской воде. В море покоятся коло четырех миллиардов тонн урана. Этого достаточно, чтобы удовлетворять энергетические потребности человечества в течение 10000 лет. Или, например, литий: Этот редкоземельный химический элемент используется для батарей в планшетах или смартфонах. Все больше и больше стран инвестируют в изучение того, как можно использовать океаны в качестве нового источника ресурсов. Но нужно понимать, что вылавливание сырья из воды задачка далеко не тривиальная.
В Германии Центр океанических исследований имени Гельмгольца (Geomar) в Киле участвовал в открытии месторождений золота в горячих источниках в Исландии. "Измеренные концентрации достаточно точно указывают на значительные месторождения золота", − говорит Марк Ханнингтон, руководитель рабочей группы по разведке морских ресурсов Geomar.
Команда считает, что геотермальные резервуары полуострова Рейкьянес содержат, по меньшей мере, 10000 кг золота. Исследователи предполагают, что растворённое в морской воде и циркулирующее в подземных скальных расщелинах золото должно было накапливаться в течение длительных периодов, прежде чем оно покинуло подземный резервуар, а затем в очень высокой концентрации вылилось через скважины.
Золотые микробы
"Это золото может появляться в жидкостях в виде тонкодисперсных наночастиц золота", − предполагает Дитер Гарбе-Шенберг из Университета Киля. Так называемое нано золото пользуется спросом во многих областях техники. Его особые поверхностные свойства могут, например, обеспечить более эффективное управление химическими реакциями в катализаторах.
Но как можно извлечь из воды настолько мелко измельчённое золото, да ещё, чтобы этот процесс был незатратным, простым и экологически чистым? Молодых исследователей из Гейдельбергского университета и из немецкого научно-исследовательского Центра по изучению рака посетила гениальная идея. Для того чтобы заставить золото из раствора выпасть в осадок, они используют свойства специально адаптированных бактерий.
Delftia acidovorans, так называется микроб, который растет только на золотых рудниках. Этот микроорганизм адаптировался к окружающей среде, он отделяет драгоценный металл даже из растворов с относительно низкой концентрацией золота. Исследователи идентифицировали необходимые гены и встроили их в микроб Е. coli, который распространен по всему миру.
Это позволило им повторно извлечь драгоценный металл из золотоносных растворов, которые получаются, например, при извлечении золота из электронного лома. Исследователи подали заявку на патент этих биотехнологических процессов, так как они уже продемонстрировали высокую конкурентоспособность по сравнению с классической химической переработкой золота. Это открытие также может сотворить революцию в сфере добычи золота из моря.
Миллиарды тонн урана
Соединенные Штаты, тем временем, оказывают содействие крупной научно-исследовательской программе по добыче урана из океанов. Огромные растворенные в воде запасы происходят из природных минералов, которые были вымыты в море в ходе выветривания и других эрозивных процессов. Тем не менее: уран нелегко выловить из воды. Ещё в 80-х годах японские ученые экспериментировали с материалами, которые целенаправленно захватывают и связывают уран из морской воды.
Американцы пытаются сделать этот метод более эффективным. Исследовательский консорциум хочет в буквальном смысле вылавливать уран удочкой. В журнале "Industrial and Chemical Engineering Research" впервые на рассмотрение публики были представлены материалы и описание самого метода. Этот метод, вероятно, сможет уменьшить в три-четыре раза себестоимость добычи урана из моря, и при этом увеличить объёмы добываемого сырья.
"Для того, чтобы обеспечить будущее ядерной энергетики, нам нужно найти экономически жизнеспособный и надежный источник добычи топлива", − объясняет Филипп Бритт, директор программы в Департаменте энергетики США. Метод главным образом разрабатывается на основе двух государственных научно-исследовательских институтов, Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge) в штате Теннесси и Национальной лаборатории Пасифик Норсвест (Pacific Northwest) в Ричланде.
В качестве "удочек (улавливателей) для урана" служат длинные нити (шнуры) полиэтиленовых волокон. Тонкие, но стабильные волокна специально обрабатывают так, что в процессе часть их молекул преобразуются в амидоксим. Это органическое соединение, состоящее из углерода и азота, является "приманкой" для растворенного в воде урана, так как он предпочтительно создает соединения именно с этим веществом.
Воздействие на окружающую среду
Для того чтобы "поймать" уран, шнуры нужно просто поместить в море, предпочтительно в ту область водных масс, где есть течение и происходит перемешивание. Через несколько недель, ураноносные шнуры можно извлекать. Их помещают в кислотную ванну, где уран высвобождается в виде уранила. Соединение может быть легко извлечено из раствора, а затем его можно без труда обогатить и переработать в уран. Урановая "удочка" без проблем переносит эту процедуру и, по мнению исследователей, может быть повторно использована непосредственно снова в океане.
Сколько урана можно добыть из моря таким способом, уже продемонстрировали тесты в трех различных местах на Западном побережье США, во Флориде и на побережье штата Массачусетс. После 49 дней пребывания в морской воде, шнуры выловили и связали около шести граммов урана на килограмм абсорбирующего материала. Японские исследователи в свое время смогли добиться результата в два грамма урана на килограмм абсорбирующего материала. И при этом пластиковые шнуры японцев должны были оставаться в воде на протяжении 60 дней.
"Решающее значение имеет понимание того, как абсорбирующий материал работает в естественных условиях в морской воде", − говорит Гари Гилл, заместитель директора Национальной лаборатории Pacific Northwest. Потому что в дополнение к максимально возможным показателям добычи урана должно быть гарантировано, что этот метод не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду. "Но мы уже выяснили, что большинство из этих абсорбирующих материалов не токсичны", − говорит Гилл.
Команда уже пять лет работает над усовершенствованием метода. Всё началось с моделирования на компьютере. Программа проверяла, какие из химических групп выборочно улавливают и связывают именно уран. Затем последовали термодинамические и кинетические исследования, которые определили, как быстро уран из воды связывается с тем или иным абсорбирующим веществом и где находится равновесие этой реакции. Весь процесс функционирует только тогда, когда связывается больше урана, чем растворяется.
Литий для батарей
К проекту также были привлечены Китайская академия наук и Японское агентство по атомной энергии (ЯААЭ). В Институте синтеза Роккасё (Rokkasho Fusion Institute), который является частью Японского агентства по атомной энергии, японские исследователи продолжают изучение технических способов добычи стратегически важного сырья из морской воды.
К таким веществам относится литий, металл, который входит в число редкоземельных химических элементов. Он необходим в первую очередь для изготовления компактных литий-ионных батарей, которые сейчас распространены в планшетах, цифровых камерах и мобильных телефонах, а также используются для эффективного хранения энергии в электрических автомобилях.
В то время как известные, доступные месторождения лития в мире оцениваются примерно в 50 млн тонн, ученые подозревают, что в водных ресурсах океанов могут быть растворены 230 миллиардов тонн лития. Тем не менее, сырье встречается только в качестве микроэлемента. Около 150 000 литров морской воды едва ли содержат хотя бы 30 граммов лития.
Но Цуёши Хосино из Института синтеза Роккасё это совершенно не смущает. Ученый только что представил общественности метод, с помощью которого требуемый металл может быть отфильтрован из воды, даже если он присутствует там в очень небольших количествах. Этот метод не требует дополнительного использования энергии, ведь её приносят сами электрически заряженные частицы лития.
В фильтре, состоящем из тонкой мембраны из стеклокерамики, которая обладает литиевой ионной проводимостью, заряженные частицы двигаются от отрицательной стороны к положительной стороне, таким образом, производя электрическое напряжение. "Микропористая керамика пропускает через себя только растворённые в морской воде электрически заряженные частицы лития", − объясняет исследователь. В 72-часовом испытании фильтр достиг доли восстановления, которая составляет около семи процентов.
Исследователи знают, что это только начало. Эксперты из Центра энергетических исследований Великобритании предполагают, что в 2030 году такими методами можно будет получать сырье из моря в коммерческих объёмах, при условии, что цены на золото, уран или литий останутся достаточно высокими.
Сильвия фон дер Вайден.