Nükleer enerji, temiz ve güçlü bir enerji kaynağı olarak öne çıksa da uranyumun çıkarılması hem maliyetli hem de çevre açısından sorunlu bir süreç. Ancak bilim dünyasında bu dengeyi değiştirecek çok önemli bir gelişme yaşandı. Araştırmacılar, atık sulardan yüksek verimle uranyum geri kazanılmasını sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi. Üstelik bu yeni sistem, mevcut teknolojilere göre hem daha hızlı hem de daha dayanıklı çalışıyor.
Atık Sular Uranyum İçin Yeni Bir Kaynak Oluyor
Uzmanlar, geliştirdikleri özel yöntemle atık su gibi düşük yoğunluklu kaynaklardan bile uranyum elde etmenin mümkün olduğunu açıkladı. Geleneksel uranyum madenciliğine göre çok daha çevreci olan bu sistem, %90’a varan geri kazanım verimiyle dikkat çekiyor.
Yöntemin temelinde, kovalent organik çerçeve (COF) adı verilen özel bir malzeme ile çalışan elektrokimyasal bir mekanizma yer alıyor. Bu malzeme; tuz, organik madde ve çeşitli kimyasallar içeren karmaşık atık su ortamlarında bile yüksek performans gösteriyor. Hatta gerçek atık sularda yapılan testlerde bile verim %85’in altına düşmedi.
İki İşlevi Bir Arada Toplayan Yenilikçi Elektrot
Çalışmanın en dikkat çeken kısmı, bilim insanlarının "çift işlevli elektrot" adını verdikleri tasarım oldu.
Bu elektrot:
-
Hem hidrojen peroksit üreterek uranyumun çökelmesine yardımcı oluyor,
-
Hem de uranyum iyonlarını seçici şekilde yakalayıp bünyesinde biriktiriyor.
Karbon kumaş üzerine bağlayıcı kullanılmadan inşa edilen bu yapı, dayanıklılığı ve verimliliğiyle diğer sistemlerden ayrılıyor. Elektrokimyasal ve kimyasal süreçlerin aynı anda çalışması sayesinde uranyum geri kazanımı çok daha hızlanıyor.
450 Saatlik Testlerde Rekor Seviyede Uranyum Toplandı
Sistem, uzun süreli dayanıklılık testlerinde de beklentilerin üzerine çıktı. Organik madde bakımından zengin radyoaktif atık sular üzerinde yapılan 450 saatlik kesintisiz çalışmada elektrot, gram başına 9.000 mg’dan fazla uranyum biriktirdi. Bu değer, bu alandaki en yüksek performanslardan biri olarak kayıtlara geçti.
Araştırmacılar, yöntemin başarısında iki faktörün öne çıktığını söylüyor:
-
Çözeltinin pH değeri
-
Uygulanan voltaj seviyesi
Bu parametrelerde yapılan küçük değişiklikler bile sistemin verimini ciddi şekilde etkileyebiliyor.
Nükleer Enerjide Daha Temiz ve Sürdürülebilir Bir Gelecek
Yeni teknoloji yalnızca enerji sektörüne katkı sağlamakla kalmıyor; aynı zamanda radyoaktif atıkların çevreye etkisini azaltmayı da hedefliyor.
Önümüzdeki süreçte:
-
Elektrot üretiminin kolaylaştırılması,
-
pH dalgalanmalarına karşı daha dayanıklı tasarımlar geliştirilmesi,
-
Tıkanmayı önleyen modüllerin eklenmesi
gibi adımların atılması planlanıyor.
Bununla birlikte bilim insanları, ileri voltaj kontrol yöntemleri ve makine öğrenimiyle desteklenen yeni malzeme tasarımlarının da yolda olduğunu belirtiyor.
Bu gelişmeler, nükleer enerjinin gelecekte hem daha güvenli hem de çevre dostu bir seçenek haline geleceğinin en önemli göstergelerinden biri olarak değerlendiriliyor.
