Обычные кольца в промышленных башнях преобразовали в «умные» фильтры. Разберемся, как функционирует данная технология и какие результаты показали испытания.
Исследователи из Китая создали инновационное покрытие для промышленных насадок, которое может в сотни раз повысить эффективность удаления радиоактивного трития из сточных вод атомных электростанций. Эта разработка решает одну из ключевых задач атомной энергетики — сложность отделения тяжелой воды от обычной без значительных затрат энергии, сообщает Phys.org.
Удаление трития стандартными методами представляет собой серьезную трудность, так как оно химически связано с водой и ведет себя почти так же, как она. На сегодняшний день наиболее распространенным способом очистки является дистилляция, то есть кипячение. Однако разница в температурах кипения обычной и тритиевой воды настолько незначительна, что для разделения нужны огромные промышленные башни стоимостью в миллионы долларов, которые потребляют огромное количество энергии.
Внутри промышленных дистилляционных башен традиционно применяются пассивные металлические кольца-насадки, которые полагаются лишь на естественное движение пара. Ученые из Сучжоуского университета преобразовали 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 непосредственно на поверхности металла. В лабораторных испытаниях высотой около метра эффективность разделения достигла 42,5 теоретических тарелок на метр. Покрытие сохраняло стабильность более 22 дней непрерывной работы.
Математическое моделирование продемонстрировало еще более впечатляющие перспективы. По расчетам ученых, промышленная башня высотой 10 метров с подобными 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 успешные лабораторные испытания, авторы признают, что это пока лишь прогноз. Следующим этапом станет проверка того, сможет ли покрытие выдерживать многолетнее радиационное воздействие и работу со сложными загрязнениями в реальных условиях АЭС. Тем не менее, данная разработка предлагает многообещающую стратегию для уменьшения выбросов трития в атомной отрасли.
Тем временем в России испытали «Гидру» — первую отечественную технологию освоения нефтяных скважин.
Фото: hi-tech.mail.ru