浙江
一项新的研究表明，传统上被视为负担的核废料可以在工业规模上被重新利用来生产氢。
核废料由于其可持续数千年的长时间放射性，仍然是一个主要的环境危害。然而，阿联酋沙迦大学（University of Sharjah）的科学家们发表在《核工程与设计》杂志上的一项新研究表明，核废料可以为长期的氢生产提供一个可持续的途径。
在全球范围内，核废料的数量正在堆积。考虑到不同程度的放射性，估计目前全世界储存的核废料超过400万立方米。
研究人员指出，利用核废料是一种生产氢的新方法，它将一个持续存在的环境问题转化为有用的资源，“随着全球对可持续和清洁能源的需求增加，氢已成为一种有前途的能源载体。”
科学家们对将核废料转化为氢的乐观态度是基于对目前可用的创新技术的全面审查，这些技术利用放射性将水分子分解为氢和氧，而不排放二氧化碳。
研究人员写道，在现有研究的基础上，发现核废料可以通过多种先进的方法，包括催化强化电解、甲烷重整和热化学循环，显著增强氢的生成。
“其他有前途的技术包括辐射增强电解电池，将放射性废料送入加热器产生电力，为电解电池供电，辐射分解和液体等离子体光催化等。”
该研究对目前开发的将核废料回收为氢的方法进行了详细而全面的调查。
根据作者的说法，最有希望的是辐射增强电解。科学家们说，与传统电解相比，这种新工艺可以将氢的产量提高10倍。科学家们声称，这项技术为从核废料中生产氢提供了一条更快、更有效的途径。
重新评估之前的研究，作者确定基于铀的催化在材料可用性和总体费用方面都具有成本效益。
研究称：“使用铀基催化剂减少了对稀有和昂贵金属的需求，高成本和稀缺性迫切需要（采用）更实惠的替代品。”
在以铀为基础的催化技术中，铀化合物起到催化剂的作用，这种物质可以加速化学反应，特别是在从水中提取氢的情况下，这是一种有希望的可持续能源。这种方法正在引起学术界的注意。
这篇论文还推荐了另外两种产氢技术：使用铀基催化剂进行甲烷重整，这可以减少碳的积累并提高氢的产量；以及液相等离子体光催化，这是一种提高核废水产氢的方法。
作者批判性地审视了与这些方法相关的局限性和挑战，包括“合成气污染的风险，催化剂的化学改性，以及阻碍该领域研究进展的严格法规。”
然而，他们强调了拟议技术的优点，称它们“有几个优点，包括降低放射性废物的数量，降低长期储存的要求，以及提供稳定的氢供应。”
作者提出了一项全面的审查，也揭示了核废料制氢领域持续存在的差距。他们说，未来的科学研究必须解决这些差距。
他们强调，在这方面的研究仍然有限和分散，强调需要进一步调查。
他们指出，科学家在研究将核废料转化为氢的技术方面存在“重大障碍”。根据这项研究，这一障碍体现在对获取和处理放射性物质和放射性废物施加的严格监管框架中。
他们坚持认为，尽管监管至关重要，大多数现有文献依靠外部辐射源来模拟放射性废物的影响，这可能会损害研究结果的准确性和实际适用性。
“严格的监管阻碍了创新。”
他们进一步证明，辐射分解过程中的氢输出受到几个变量的显著影响，例如甲酸的添加（产量增加12倍）、温度（增加5倍）、辐射持续时间和催化剂类型，包括TiO2（金红石相）和ZrO2，它们是特别有效的催化剂。
作者最后强调了跨部门合作的重要性：为了克服未来的技术、监管和资金障碍，促进科研机构、立法机构和行业利益相关者之间的合作至关重要。
（素材来自：University of Sharjah 全球氢能网、新能源网综合）
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