Mit speziellen Schnüren Uran aus den Weltmeeren angeln
Schätzungen zufolge werden die natürlichen Uran-Vorkommen in etwa 100 Jahren aufgebraucht sein – zumindest an Land. Für den Fall, dass irgendwo auf der Erde dann noch immer Atomenergie erzeugt wird, haben sich Forscher aus Tennessee etwas einfallen lassen: Sie fischen das begehrte Material aus dem Wasser der Weltmeere und nutzen dafür ganz spezielle Schnüre.
Lagerbecken des Kernkraftwerks Krümmel mit Brennstäben: Brennstäbe enthalten das für den Betrieb eines Meilers notwendige Uran. Nach Angaben von US-Forschern befinden sich circa vier Milliarden Tonnen Uran in den Ozeanen der Erde.
Foto: Maurizio Gambarini/dpa
Nach Angaben der Forscher des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) befinden sich circa vier Milliarden Tonnen Uran in den Ozeanen der Erde. Wenn es gelänge, diesen begehrten Rohstoff herauszuholen, könne Atomenergie erzeugt werden, die weltweit für die nächsten 10.000 Jahre ausreiche. Das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ist ein wissenschaftliches Laboratorium in Tennessee und Teil des US-Energieministeriums.
Ein halbes Jahrhundert lang versuchten Forscher weltweit, das Uran im Meerwasser irgendwie zu binden und zu konzentrieren – nahezu erfolglos. Erst in den 1990er-Jahren gelang es Wissenschaftlern der japanischen Atomenergie-Behörde, winzige Mengen Uran an Platten haften zu lassen, die im Meer schwammen.
So sieht die Struktur der Schnüre, mit denen US-Forscher Uran aus den Weltmeeren fischen wollen, unter dem Mikrotomografen aus.
Quelle: Pacific Northwest National Laboratory/ U.S. Dept. of Energy
Die Forscher aus Tennessee haben diesen, auf Absorber-Materialien basierenden Ansatz nun verbessert – und verändert. Zusammen mit Kollegen vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) im US-Staat Washington entwickelten und testeten sie Schnüre, die mit einem komplex aufgebauten Absorbermaterial überzogen sind. Die Seile aus Polyethylen-Fasern enthalten Amidoxim: Verbindungen auf Stickstoff- und Kohlenstoffbasis. Diese organischen Moleküle ziehen Uran im Wasser stark an.
Erster Praxiserfolg nach 49 Testtagen
Die Theorie der Forscher: Die Schnüre mit dem chemischen Lockstoff müssen einfach nur lange genug ins Wasser gehängt und das daran haftende Uran anschließend isoliert werden. Und tatsächlich scheint das Konzept aufzugehen: Über einen 49 Tage währenden Test im Ozean sammelten sich an den Schnüren fast sechs Gramm Uran (pro Kilogramm Absorbermaterial) an. Durch eine Säurebehandlung wurden anschließend Uranyl-Ionen freigesetzt und weiterverarbeitet.
Später, betonen die Forscher, können die quasi abgeernteten Seile erneut in den Ozean gehängt werden. „Wir konnten auch zeigen, dass unser Absorbermaterial für die meisten Organismen im Meer nicht schädlich ist“, sagt PNNL-Forscher Gary Gill. Sein Kollege Sheng Dai vom ORNL aus Tennessee betont indes die Wichtigkeit eines interdisziplinären Teams. „Um ein Material zu synthetisieren, das Uran aus dem Meerwasser absorbiert, benötigt man ein Team aus Chemikern, IT-Wissenschaftlern, Meeresforschern aber auch Ökonomen.“
Die Bakterie Ideonella sakaiensis kann sich an der äußerst glatten PET-Oberfläche andocken und beginnt dann, mit einem bisher unbekannten Enzym, das auf den Namen PETase getauft wurde, den Kunststoff zu zersetzen.
Quelle: Kyoto Institute of Technology
Japanische Forscher wollen Plastikmüll aus dem Meer Bakterien auffressen lassen und daraus neue Rohstoffe gewinnen. Wie das funktionieren soll beschreiben wir hier.
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