近日,美国伯明翰大学的研究人员成功使用细菌及肌醇磷酸(一种廉价植物废料的类似物)捕捉到了污染水中的金属铀,将水净化的同时实现了金属铀的循环利用。这些金属铀主要来自铀矿开采。研究人员表示,该技术还可以应用于清洁核废料。9月初,在英国爱丁堡赫瑞瓦特大学举行的普通微生物学社团会议上,林恩· 麦卡斯基教授向与会人士展示了这一成果。
在实验中,麦卡斯基和她的同事使用的是大肠杆菌。大肠杆菌能分解肌醇磷酸(也称植酸,广泛存在于植物种子之中,用来储藏磷酸盐等植物所需肥料),释放磷酸盐分子。磷酸盐分子与被铀污染的水相遇后便会与水中的金属铀离子结合,再形成磷酸铀的沉淀,便于收集。
其实,相关的实验早在1995年就已经开始。不过科学家当时使用的不是肌醇磷酸,而是更加昂贵的添加剂,同时由于当时铀的价格低,回收铀相当不划算,相关的实验显得非常浪费,因此被科学家放弃。而此次研究人员发现,肌醇磷酸的效率是此前使用添加剂的6倍,而且它可以从农业废物中提取,更加廉价、易得。因而从成本上来说,这次的实验更加切实可行。特别是在目前的现实背景下,各国在低碳能源领域展开激烈竞争,纷纷将注意力转向核能,发展各自核能技术,铀的价格很可能会水涨船高,回收、循环利用铀就显得更加有利可图。
在会上,麦卡斯基教授给人们算了一笔经济帐:如果从商业供应商手中购买纯肌醇磷酸,每捕捉1克铀的花费将为1.72英磅。而如果从肌醇磷酸的来源更加廉价,比如说来自肌醇磷酸钙(也称植酸钙,从植物种籽中提取的一种有机磷酸类化合物),那么每捕捉1克铀的成本将降低至0.09英磅。目前铀的价格为每克0.09英磅。生产成本与产生效益正好相当。从这些价格就可以看出,该污水处理方法从整体上来说是十分经济的,因为除了成本效益,它还会带来环境上的好处。此外,如果使用从农业废物中提取的粗制肌醇磷酸,成本将会进一步降低。
麦卡斯基教授最后评论道,英国没有天然气铀矿,但每年核废料中产生的废铀量却大得惊人。虽然全球范围内金属铀的储量不小,短时间内不必担心出现短缺的情况,但从能源安全的角度上来讲,欧盟国家都需要增加各自铀捕捉的能力,尽量阻止铀流失,同时最大程度地循环利用核废料当中的铀。此次的实验使用了廉价的植物给料,因此完全可以将它应用在成规模的铀捕捉工程中。
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