Новое покрытие для промышленных насадок: прорыв в очистке сточных вод АЭС от радиоактивного трития

Ученые из Китая разработали инновационное покрытие для промышленных насадок, которое может в сотни раз повысить эффективность удаления радиоактивного трития из сточных вод атомных электростанций. Разработка решает одну из главных проблем атомной энергетики — сложность отделения так называемой тяжелой воды от обычной без огромных затрат энергии, пишет Phys.org.

Тритий крайне трудно удалить стандартными методами, так как он химически связан с водой и ведет себя почти идентично ей. Самый распространенный способ очистки сегодня — это дистилляция, то есть кипячение. Однако разница в температурах кипения обычной и тритиевой воды настолько мала, что для разделения требуются гигантские промышленные башни стоимостью в миллионы долларов, потребляющие огромное количество энергии.

Внутри промышленных дистилляционных башен обычно используются пассивные металлические кольца-насадки, полагающиеся лишь на естественное движение пара. Исследователи из Сучжоуского университета превратили эти пассивные элементы в активные фильтры. Они покрыли сталь металлоорганическим каркасом NH₂-MIL-101 (Cr), который выполняет двойную функцию: увеличивает площадь контакта фаз примерно в 32 раза и химически способствует обмену атомов водорода и трития прямо на поверхности металла. В лабораторных испытаниях высотой около метра эффективность разделения достигла 42,5 теоретических тарелок на метр. Покрытие осталось стабильным более 22 дней непрерывной работы.

Математическое моделирование показало еще более впечатляющие перспективы. По расчетам ученых, промышленная башня высотой 10 метров с такими насадками будет работать в 134 раза эффективнее, чем лучшие современные аналоги. Общая эффективность разделения превысит показатели коммерческих систем более чем в миллион раз.

Несмотря на успех лабораторных тестов, авторы признают, что пока это только прогноз. Следующим шагом станет проверка того, сможет ли покрытие выдерживать многолетнее радиационное воздействие и работу со сложными загрязнениями в реальных условиях АЭС. Тем не менее разработка предлагает многообещающую стратегию для снижения выбросов трития в атомной промышленности.

Тем временем в России испытали «Гидру» — первую отечественную технологию освоения нефтяных скважин. Рассказали про разработку подробнее в другом материале Hi-Tech Mail.