Металл-органический каркас в семь раз эффективнее очищает воду от радиоактивного трития

Китайские ученые 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 тяжелой воды от обычной без огромных затрат энергии.

Тритий крайне трудно удалить стандартными методами, так как он химически связан с водой и ведет себя почти идентично ей. Самый распространенный способ очистки сегодня — дистилляция, требующая гигантских промышленных башен стоимостью в миллионы долларов и потребляющая огромное количество энергии. Исследователи из Сучжоуского университета превратили пассивные металлические кольца-насадки внутри таких башен в активные фильтры, покрыв сталь металлоорганическим каркасом NH-MIL-101 (Cr). Это покрытие 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, а покрытие осталось стабильным более 22 дней непрерывной работы. Математическое моделирование показало, что промышленная башня высотой 10 метров с такими насадками будет работать в 134 раза эффективнее лучших современных аналогов, а общая эффективность разделения превысит показатели коммерческих систем более чем в миллион раз. Авторы признают, что это пока прогноз, и следующим шагом станет проверка устойчивости покрытия к многолетнему радиационному воздействию.