Стартап Fluxnium хоче видобувати уран із морської води для АЕС США

Технологія Fluxnium спирається на полімерні волокна з великою площею поверхні, що пасивно зв'язують розчинений у морській воді уран. Хімію сорбенту компанія ліцензувала в національних лабораторій Міністерства енергетики США.

Волокна сплітають у довгі лінії та підвішують у морі за принципом, який уже застосовують ферми водоростей і молюсків. Через 30–60 днів їх підіймають, відокремлюють уран і переробляють його на урановий концентрат — жовтий кек, після чого матеріал можна повернути у воду.

Мета проєкту — дати атомній енергетиці США нове джерело сировини. За даними Агентства з ядерної енергії (NEA), торік лише 7% урану, поставленого американським операторам реакторів, мали походження зі Штатів.

«Якщо попит зростатиме так, як прогнозують, ми матимемо структурний дефіцит урану», — сказав засновник і CEO Fluxnium Джефф Грін.

Запаси урану в океанах справді значні: МАГАТЕ оцінює їх приблизно у 4,5 млрд тонн, хоча концентрація становить лише близько 3,3 мікрограма на літр води. Принцип видобутку перевіряли задовго до появи Fluxnium: у програмі Міністерства енергетики США лабораторії ORNL і PNNL тестували полімерні волокна з амідоксимними групами, які зв'язують уран. Один із матеріалів накопичив 5,2 грама урану на кілограм сорбенту за 49 днів у природній морській воді, а у 2018 році PNNL та LCW Supercritical Technologies отримали п'ять грамів жовтого кеку з урану, вилученого з морської води.

«Це важлива віха. Вона показує, що цей підхід зрештою може дати комерційно привабливе ядерне паливо з океану», — казав тоді дослідник PNNL Гарі Гілл.

Попри перспективу, економіка методу поки що програє наземному видобутку. У попередніх американських дослідженнях собівартість вилучення урану з морської води оцінювали у $610–830 за кілограм, тоді як Red Book 2026 відносить до розвіданих ресурсів понад 8,1 млн тонн наземного урану в ціновій категорії до $260/кг. У Національній лабораторії Оук-Рідж підрахували, що найбільше коштують сам сорбент та його встановлення, підйом і повторне розгортання в морі.

До того ж матеріал поступово втрачає ефективність. У тестах PNNL після четвертого циклу повторного використання один з амідоксимних сорбентів зберіг лише 28% початкової 56-денної місткості. В іншому досліді біообростання водоростями та мікроорганізмами знижувало поглинання урану до 30% за 42 дні.

«Розуміння того, як сорбенти працюють у природній морській воді, критично для надійної оцінки їхньої ефективності», — пояснював Гілл.

Fluxnium ще має показати, скільки урану його волокна збирають у відкритому морі, скільки циклів витримують і якою буде повна собівартість великої морської ферми. Для здешевлення порівняно з попередниками стартап збільшує площу поверхні волокон, щоб той самий обсяг матеріалу зв'язував більше урану. Фактичну ціну кілограма чи фунта свого урану компанія поки не оприлюднила.

Якщо технологія виявиться робочою, її можна буде розгорнути й в інших регіонах. За даними NEA, станом на 1 січня 2025 року у світі працювало 418 комерційних ядерних реакторів, які потребують близько 64,5 тис. тонн урану на рік. До 2050 року NEA та МАГАТЕ прогнозують зростання річної потреби до 84,8–143,9 тис. тонн. За такого рівня споживання океанічного ресурсу теоретично вистачило б приблизно на 31–53 тис. років.