根據(jù)曼徹斯特大學(xué)的研究，與現(xiàn)有技術(shù)相比，石墨烯可有助于核電廠生產(chǎn)重水和去污能耗成本減少超過100倍。這可能使得每年高達(dá)100萬噸的重水生產(chǎn)產(chǎn)生的二氧化碳的排放量減少。

    Marcelo Lozada-Hidalgo博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)展示了一種可完全擴(kuò)展的石墨烯膜原型，這種石墨烯膜能夠更有效地生產(chǎn)重水，從而產(chǎn)生更環(huán)保并且更便宜的核電。

    核工業(yè)生產(chǎn)清潔能源所需的重水生產(chǎn)過程造價(jià)很高。石墨烯獨(dú)特的材料特性意味著它具有有效分離亞原子粒子的潛力，這就使生產(chǎn)重水的過程變得更有效率、成本效益也更好。

    分離氫同位素是核裂變和未來融合植物中需要解決的巨大問題。每年都會(huì)處理數(shù)千噸的同位素混合物。然而，生產(chǎn)1公斤重水需要消耗的能量可以為一般家庭供電一年。

    Loizada-Hidalgo博士說：“這是將革命技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用的重要里程碑。即使在高度保守的核工業(yè)中，潛在收益也足以證明其引進(jìn)的理由。”

    去年，同一組研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯可以有效地篩選氫同位素。但是，由于當(dāng)時(shí)沒有適用于可擴(kuò)展制造的膜制造方法，這一工業(yè)發(fā)現(xiàn)并沒有被繼續(xù)進(jìn)行分析。

    現(xiàn)在，曼徹斯特集團(tuán)開發(fā)了可完全擴(kuò)展的原型膜，并展示了中試規(guī)模研究中的同位素分離。他們發(fā)現(xiàn)高效率的分離將顯著降低需要處理的原始同位素混合物的投入量，這降低了資本成本和能源需求。

    研究人員認(rèn)為，超重氫凈化的能源效益在未來將會(huì)更大，這是全球主要關(guān)注的問題。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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