美国企业推进海水提铀

Supercritical Materials获得了美国能源部一项专利系统的独家许可，该系统用于从全球海洋中提取铀。创始人兼首席执行官Canon Bryan向World Nuclear News播客介绍了公司的计划。

全球海洋中的铀足以满足人类当前数十万年的能源需求。挑战在于找到一种成本足够低、具有实际可行性的提取方法。

多年来，人们开展了各种研究和试验，包括近期在中国和日本进行的研究和试验。不过，Bryan对其美国项目能够以最差情况下也与当前价格持平的成本从海水中提取铀充满信心。

Bryan曾是Uranium Energy Corp的联合创始人，并担任Terrestrial Energy首席商务官十余年。他承认，从海水中获取铀的想法一直被视为一种“神话般的技术”，与聚变一样，虽然一直有人研究，“但总是还要再等几年”。

他说：“事实上，我们已经认识到事实并非如此。通过我们一直在开展的严谨工程工作，我们已经能够破除许多这类迷思。”

他说，目标十分明确：如果成功，这项技术将解决影响现有核燃料供应链的供应问题，包括地缘政治问题。

7月，位于德克萨斯州奥斯汀（Austin）的Supercritical Materials宣布，已从Battelle Memorial Institute获得一项铀吸附剂专利技术的独家许可。Battelle Memorial Institute为美国政府管理8家国家实验室。该技术用于从海水中提取铀，最初由Pacific Northwest National Laboratory及其研究合作伙伴开发。

该公司在公告中表示：“这项技术已经证明了从海水中提取铀的可行性。Supercritical已获得该技术的相关权利，可在美国部署该技术，目标是实现工业规模应用，并将寻求向盟国拓展。”

他们面临的挑战是扩大这一已在小型实验规模下得到验证的工艺。目前，他们正处于初步经济评估阶段，目标是在2033年建成首座工业规模设施。

Canon Bryan（图片：Supercritical Materials）

关于海水中的铀含量，他表示，其浓度约为十亿分之3.3，因此非常低，而这项技术“能够将铀浓缩至高得多的水平，达到商业级铀浓度”。

这一工艺如何运行？

Bryan解释道：“实际上，这是一个非常简单的概念。美国能源部发明了一种特殊纤维，一种专用但并不奇特的纤维，因此生产起来并不困难。这种纤维会经过特殊化学处理，然后被投放到海水中。纤维以形成离子键的方式与海洋中的铀矿物相互作用，铀会吸附在纤维上。纤维浸没足够长时间且铀浓度达到足够高的水平后，就会被取出。”

随后，这些纤维会在一个处理阶段接受化学处理，将浓缩物转化为可销售的产品。

“这里真正的工程挑战是，如何让一定数量的纤维与一定数量的海水接触，从而实现我们所追求的产量。以我们的工业规模设计为例，每年需要10000吨纤维，目标是每座工业设施每年生产185万磅铀。所需海水体积可能显得异常庞大——我们每年需要让这10000吨纤维与约250立方千米海水接触。”

他们的设计方案是，首先在墨西哥湾（Gulf of Mexico）安装码头式设施，那里的洋流具有足够的流速。该地区水温较高也是一项优势——水温每升高10℃，铀的可回收率就会提高50%。“所以这里是一个理想地点。”他说，“根据我们一直在开展的项目经济性研究，目前已经有相当有力的迹象表明，这一设计能够以当前铀价实现盈利性铀生产。这里所说的并不是未来某个理论上更高的铀价，而是当前的铀价。我们对正在开展的工作感到非常兴奋。我们认为这是一个非常特殊的项目，具有巨大影响——我们可能由此永久获得一种用于核能这一主要能源的低成本燃料，而且其价格实际上存在上限。”

其中一座码头式设施可能采用的外观（图片：Supercritical Materials）

关于目前的进展，他表示，下一阶段将开展预可行性研究，随后还会进行一系列进一步研究，之后再作出最终投资决定。届时将确定该项目是否获得融资并开工建设。他表示，他们的目标是在2029年作出最终投资决定。

铀行业及更广泛核能行业的朋友和同事对此有何反应？Bryan说：“我认为，行业中很大一部分人——可以说是绝大多数从业者以及世界其他地方的人——要么从未听说过这项技术，要么听说过但认为它很疯狂。还有一小群正在不断增加的人，他们听说过这项技术，也了解我们的论点以及我们将这项技术商业化的具体方法。他们在一定程度上了解我。我的意思是，他们知道我很疯狂，但他们也知道，我所参与的项目通常都会取得成果。因此，他们多少抱有这样一种信念：‘你知道，这件事实际上可能不像我们一直被引导认为的那样疯狂。’我想说，这些人的认识最接近现实。”

他说，在了解公司将该技术商业化的具体方法的人士中，反馈“绝大多数是积极的”。

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