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核电如何应用石墨烯变得更安全、高效、节能

2019-03-08 18:281310中国节能网
 
曼彻斯特大学的研究表明,与目前的技术相比,石墨烯可以帮助减少核电厂生产重水和去污的能源成本一百多倍。
新开发项目可以使每年重水产量减少二百万吨的二氧化碳排放量减少。
由Marcelo Lozada-Hidalgo博士领导的曼彻斯特大学的团队演示了完全可扩展的石墨烯原型,能够产生重水。
研究表明,基于石墨烯的膜可以使重水的生产更有效,从而使核电更环保,更便宜。
生产核工业生产清洁能源所需的重水是一个昂贵的过程。由于石墨烯独特的材料特性,它具有有效分离亚原子粒子的潜力,使这一过程更加高效和经济。
石墨烯膜作为氢同位素的超细筛,与现有技术相比,它超过一百倍
分离氢同位素是核裂变和未来核聚变植物的一项艰巨任务。每年处理数千吨同位素混合物。然而,仅生产1千克重水就会消耗足够的能量来为一般美国家庭供电一整年。
这是将这项革命性技术应用于工业应用的重要里程碑。即使在高度保守的核工业中,潜在的收益足以证明它的引入是合理的。“
仅在去年,同一组研究人员发现石墨烯可以有效地筛分氢同位素。但是没有分析这一发现的工业机会,因为当时没有适合可扩展制造的膜或制造方法。
现在,曼彻斯特小组开发了完全可扩展的原型膜,并在中试规模研究中证明了同位素分离。他们发现,分离的高效率可以显着减少需要加工的原始同位素混合物的投入量。这降低了资金成本和能源需求。
他们估计,与竞争技术相比,生产重水所需的能源将减少一百倍,预计氚净化的能耗将更大。
研究员表示:氚从核电站排出,由于环境灾难,全球都在关注。他们相信这项技术可以经济地改变未来核电站的环境足迹。“
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