ปักกิ่ง, ซินหัว
การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารแอดวานซ์ แมตทีเรียลส์ (Advanced Materials) ระบุว่าทีมนักวิจัยของจีนพัฒนาเมมเบรนชนิดใหม่เพื่อสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเลหรือน้ำทะเลสาบเกลือ ซึ่งส่งมอบแนวทางใหม่ในการบำบัดน้ำเสียและการกู้คืนโลหะหายาก
หนังสือพิมพ์ไซแอนซ์ แอนด์ เทคโนโลยี เดลี รายงานว่าคณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยหลานโจวได้คิดค้นเมมเบรนชีวจำลองแบบสองมิติ ซึ่งสร้างขึ้นโดยอาศัยการรวมประจุและพันธะไฮโดรเจน เมมเบรนนี้แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการแยกไอออนยูเรนิล (uranyl ion) อย่างแม่นยำ
ยูเรเนียมเป็นทรัพยากรสำคัญในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งจีนประสบปัญหาขาดแคลนแร่ชนิดนี้มาเป็นเวลานาน แม้ว่าน้ำทะเลและทะเลสาบเกลือของจีนจะมีไอออนยูเรนิลที่มีความเข้มข้นต่ำในปริมาณมาก แต่กระบวนการสกัดไอออนเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าในแง่เศรษฐกิจยังคงเป็นเรื่องท้าทาย
ช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุสองมิติอย่างเช่นกราฟีนออกไซด์ กลายมาเป็นจุดสนใจหลักในด้านเทคโนโลยีการแยกไอออน ทว่าโครงสร้างของเมมเบรนกราฟีนออกไซด์มีแนวโน้มเกิดการเสียหายเมื่ออยู่ภายใต้ความดันสูง หรือหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน
ทีมวิจัยได้แรงบันดาลใจจากศักยภาพตามธรรมชาติของผนังเซลล์พืชในการปรับโครงสร้างให้แข็งแรงและหนาแน่นขึ้นภายใต้ความดัน จึงได้ผสมผสานกราฟีนออกไซด์กับแบคทีเรียที่ปรับปรุงพันธุกรรมแล้ว เพื่อสร้างเมมเบรนชีวจำลองแบบสองมิติที่มีความหนาแน่นและเสถียรสูง
ผลการศึกษาชี้ว่าเมมเบรนใหม่นี้เพิ่มความแข็งแรงทางกลได้มากกว่า 12 เท่าเมื่อเทียบกับเมมเบรนกราฟีนออกไซด์แบบเดิม และสามารถจับไอออนยูเรนิลได้อย่างแม่นยำ โดยทีมงานยังคงปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างเมมเบรนและกระบวนการผลิตขนานใหญ่เพื่อเร่งการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี
สมาชิกทีมวิจัยกล่าวว่าความสำเร็จนี้ส่งมอบวิธีที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนสำหรับการสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเล เมมเบรนใหม่นี้มีจุดแข็งในเรื่องมีค่าสมรรถนะการเลือกและความเสถียรสูง และใช้พลังงานต่ำ จึงคาดว่าจะส่งเสริมการกู้คืนทรัพยากรยูเรเนียมในภาคอุตสาหกรรม
มหาวิทยาลัยหลานโจวระบุว่าเทคโนโลยีดังกล่าวมีศักยภาพการประยุกต์ใช้งานกว้างขวางในหลายสาขา เช่น การบำบัดน้ำ การรีไซเคิลน้ำเสีย และการกู้คืนพลังงาน ซึ่งสามารถช่วยแก้ไขปัญหาระดับโลก อาทิ การขาดแคลนทรัพยากร วิกฤตพลังงาน และมลพิษทางสิ่งแวดล้อม
#ซินหัว #เมมเบรนชีวจำลองแบบสองมิติ #ThaiSMEs
