Американская компания разрабатывает технологию извлечения урана из морской воды, что может обеспечить ядерную энергетику топливом на десятки тысяч лет. По оценкам, в океане растворено более четырёх миллиардов тонн этого элемента, что в тысячу раз превышает запасы всех известных наземных месторождений.
Ирина Медведева
Атомная электростанция в штате Пенсильвания. Иллюстративное фото. Источник: realt.onliner.by
Соединённые Штаты планируют к 2050 году утроить свои атомные мощности, и такой источник сырья становится особенно актуальным на фоне роста цен на традиционный уран и геополитических рисков, связанных с его добычей в других странах.
Стартап Fluxnium, вышедший из режима секретности, разработал полимерные волокна, способные улавливать растворённый в воде уран. Компания привлекла семь миллионов долларов в рамках посевного раунда, который возглавил фонд Congruent Ventures, при поддержке Active Impact Investments и Constellation Energy. Планируется использовать технологии, лицензированные лабораториями Министерства энергетики США, чтобы сделать океаническую добычу конкурентоспособной по сравнению с традиционной.
Урановые сокровища растворены в Мировом океане
По словам основателя и генерального директора Fluxnium Джеффа Грина, в Мировом океане содержится более четырёх миллиардов тонн урана, что потенциально достаточно для покрытия мирового спроса на протяжении примерно пятидесяти тысяч лет.
В своем интервью TechCrunch он отметил, что это примерно в тысячу раз больше, чем во всех известных шахтах твёрдых пород вместе взятых. Доступ к таким запасам может стать дополнительным источником топлива для атомной отрасли США в период, когда цены на урановую руду выросли на семьдесят пять процентов за последние пять лет по данным Управления энергетической информации.
Соединённые Штаты не имеют значительных собственных запасов урана и зависят от импорта из других регионов. Грин подчеркнул, что в западных странах две трети или три четверти мировых запасов добываются в Казахстане, Узбекистане, России, Намибии, Нигере и Китае, что создаёт геополитические риски.
Спрос на уран может возрасти, поскольку технологические компании поддерживают проекты в области ядерной энергетики для обеспечения электроэнергией центров обработки данных с искусственным интеллектом. Он также отметил, что при таком росте спроса возможен структурный дефицит урана.
Полимерные волокна многократного действия
Система Fluxnium использует специально изготовленные полимерные волокна, которые притягивают растворённый в морской воде уран. Химический состав был разработан в лабораториях Министерства энергетики США, а стартап сосредоточился на совершенствовании процесса производства и конфигурации волокон.
Из материала плетут длинные нити, которые подвешивают на океанских буях, аналогично методам выращивания морских водорослей. После тридцати-шестидесяти дней в воде волокна поднимают на берег, извлекают уран и очищают его до состояния урановой руды.
Процесс не создаёт токсичных отходов, а каждая нить может использоваться многократно.
Снизить затраты на добычу урана из океана
Экономически добыча урана из морской воды исторически не могла конкурировать с традиционной добычей. Когда технология была продемонстрирована в национальной лаборатории, стоимость производства превышала двести долларов за фунт, что более чем вдвое выше текущей цены западных поставщиков ядерного топлива.
Fluxnium стремится снизить этот показатель за счёт увеличения площади поверхности волокон, что позволяет захватывать больше урана при каждом развёртывании и снижать стоимость фунта. Производство специализированных волокон и их развёртывание в море требуют значительных затрат, поэтому компания планирует сокращать расходы на всех этапах работы.
Грин пояснил, что ни один из компонентов процесса не является новым, всё это делалось по-разному ранее. Задача состоит в том, чтобы снизить затраты в цепочке поставок и продолжать работу на всех этапах процесса, делая его максимально экономичным.
Параллельно Fluxnium ведёт переговоры с операторами атомных электростанций, включая поддержку Constellation Energy, которая участвовала в посевном раунде. Интерес со стороны энергетических гигантов объясняется не только технологической новизной, но и стратегической необходимостью диверсифицировать цепочки поставок.
В условиях, когда цены на наземный уран растут, а сроки разработки новых шахт достигают десяти лет, океанический источник может стать резервным каналом, не зависящим от политической конъюнктуры. Для США это способ снизить зависимость от импорта, сохранив при этом конкурентоспособность на мировом рынке ядерного топлива.
Практические задачи масштабирования
Пока Fluxnium фокусируется на оптимизации материаловедения, ключевым вызовом остаётся масштабирование. Лабораторные образцы волокон демонстрируют эффективность, но для промышленного применения необходимы тысячи километров нитей, развёрнутых в открытом океане.
Компания рассматривает возможность создания плавучих ферм в районах с интенсивным течением, где естественная циркуляция воды обеспечивает постоянный приток растворённого урана к поверхности волокон. Это снижает потребность в активной прокачке и позволяет использовать энергию морских течений как бесплатный ресурс, что критично для сокращения операционных расходов.
Следующим этапом станет пилотный проект у побережья Калифорнии или Гавайев, где условия позволяют проводить испытания в реальной среде. Планируется развернуть несколько буёв с волокнами и отслеживать не только скорость извлечения, но и деградацию материала под воздействием солёной воды, биологических обрастаний и штормовых нагрузок.
Полученные данные позволят уточнить модель экономики: сколько циклов выдерживает нить, как часто её нужно заменять, и каков реальный выход урана за один сезон. Эти цифры станут основой для привлечения следующего раунда инвестиций уже под конкретные промышленные контракты.
Перспективы технологии
Однако эксперты предупреждают, что путь от пилотных испытаний до коммерческого производства займёт не менее пяти лет. Технология ещё не доказала свою рентабельность в масштабе, и прогнозы по снижению стоимости до уровня ниже ста долларов за фунт остаются теоретическими.
Конкуренты из Японии и Китая также активно исследуют аналогичные методы, что создаёт гонку за интеллектуальную собственность. Fluxnium делает ставку на то, что запатентованные конфигурации волокон и автоматизированная логистика позволят обойти соперников, но для этого потребуется не только инженерная точность, но и прозрачная отчётность перед инвесторами о каждом этапе.
Однако в долгосрочной перспективе успех подобных проектов может изменить структуру всей ядерной отрасли. Если океаническая добыча станет экономически оправданной, атомные электростанции получат неисчерпаемый источник сырья, что снимет ограничения по ресурсам, которые сегодня сдерживают строительство новых мощностей.
Для развивающихся стран это открывает возможность создавать собственные ядерные программы без необходимости заключать долгосрочные контракты с традиционными поставщиками.
Однако такой сценарий требует не только технологического прорыва, но и международных соглашений по экологическим стандартам, поскольку масштабное развёртывание волокон в океане неизбежно вызовет вопросы о влиянии на морские экосистемы.
Fluxnium уже заявила, что её процесс не создаёт токсичных отходов, но независимые аудиты покажут, насколько это утверждение соответствует действительности в реальных условиях.
Кстати, недавно мы рассказывали, как Китай извлекает уран из морской воды с помощью фосфатных химических ловушек — в 8 раз эффективнее американских технологий.