[圖文]英國研究發現大腸桿菌可清理核廢料
圖:大腸埃希氏菌(E.coli),通常稱為大腸桿菌,一種普通的原核生物,是人類和大多數溫血動物腸道中最主要且數量最多的一種細菌。
如何處理核廢料,這是很多核電發展國家的頭疼問題。美國曾耗費巨額資金尋找處理良策,但最終還是認為暫時無好方法。但是英國伯明翰大學的研究人員近期發現,大腸桿菌配合肌醇磷酸(也稱為植酸,一種可從米糠和其他農作物種子、麩皮等廉價農業廢料中提取的物質),可以用來回收鈾礦污染水中的鈾,同樣的技術甚至可被進一步利用於核廢料的清理。這意味著,在不久的將來,清理核廢料也許將擁有一種低成本的便利方法。
研究人員在試驗中將大腸桿菌與肌醇磷酸配合使用,肌醇磷酸是一種存在於植物種子中的磷酸鹽的儲存原料,大腸桿菌能分解其中的磷酸鹽,讓磷酸鹽分子處於自由狀態。之後,磷酸鹽分子與鈾結合稱為鈾磷酸鹽,並凝結沉積在大腸桿菌細胞表面。最後,這些細胞就可以被收集起來重新回收鈾。大腸桿菌是我們生活中最常見的細菌之一,而肌醇磷酸也是一種來自植物的廉價化學物質,這種方法顯然擁有非常明顯的優勢——低成本。
在上周愛丁堡赫瑞瓦特大學召開的普通微生物學學會會議上,該研究項目的負責人林恩-麥卡斯基教授提交了相關研究報告。不過,早在1995年,這技術就曾被提出,但在當時,因成本高而被棄用。
因為在早期的研究中,這種技術需要使用一種添加劑非常昂貴,用這種方法來回收當時相對低成本的鈾並不划算。然而,在這次的新研究中,科學家發現了廉價的農業廢料——肌醇磷酸,成本很低,同時卻能讓反應過程中對鈾的回收效果提高6倍。這對於企業來講更具可行性和吸引力。尤其是目前,為了尋求低碳能源,越來越多的國家開始涉足並擴大核技術的研究和運用,鈾的價格在全球市場上勢必會不斷提高,這種低成本高效率的方法具有重要的意義。
舉例來說,按照英國的市場價格,如果使用商業供應的純肌醇磷酸,回收每克鈾的反應成本將達到1.72英鎊。如果換成從農業廢料(如酸鈣)中提取的便宜肌醇磷酸,成本將降低到0.09英鎊。按照2007年的價格標準,鈾的成本是0.211英鎊/克,而採用該技術回收鈾,成本僅0.09英鎊/克。
更重要的是,除了經濟上的優勢外,這種技術還具有環保效益——回收再利用了農業廢料,同時清潔了水中的鈾污染。
麥卡斯基教授在評論中提到:「英國沒有天然的鈾儲量,然而在核廢料中卻產生了大量的核。儘管目前全球的鈾能源還非常充足,然而,從能源安全和環保的角度來看,歐盟有必要盡可能多的從礦井中回收鈾(這絕對是一種污染環境的物質),同時盡可能重複利用鈾核廢料。」
有了經過實驗證明的技術,有了成本低廉的反應物質原料,雖然目前還沒有成型的反應設備,但一種經濟又高效的核廢料回收措施似乎已經指日可待了。