Ученые в Китае разработали "солнечный" метод, который одновременно производит пресную воду и извлекает бор из морской воды, устраняя критический дефицит ресурсов для страны

Ученые в Китае разработали солнечный метод, который одновременно производит пресную воду и извлекает бор из морской воды, устраняя критический дефицит ресурсов для страны, сильно зависящей от импорта этого легкого элемента, используемого в топливе для гиперзвукового оружия и высокопроизводительных магнитах.Исследователи из Северо-Западного сельскохозяйственного и лесотехнического университета создали композитный гель, который использует солнечную энергию для опреснения воды при одновременном улавливании бора, согласно исследованию, опубликованному в Science Bulletin и освещенному South China Morning Post 7 декабря. Эта технология может помочь Китаю снизить зависимость от Турции и Соединенных Штатов, которые вместе производят большую часть мировых боровых минералов.

Технология двойного назначения отвечает стратегическим потребностям

Гель под названием MMS сочетает в себе MXene — наноматериал с высокой фототермической эффективностью — с оксидом магния в качестве адсорбента бора в матрице из альгината натрия. При солнечном освещении материал достиг скорости испарения 2,14 килограмма на квадратный метр в час, одновременно улавливая 225,52 миллиграмма бора на квадратный метр за девять часов в лабораторных испытаниях.

Бор играет жизненно важную роль в гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателях, которые используются в некоторых передовых гиперзвуковых вооружениях Китая, интенсивно сгорая при контакте с кислородом. Этот элемент также необходим для производства редкоземельных магнитов из неодима-железа-бора, широко используемых в промышленных и военных целях, включая двигатели электромобилей и ветряные турбины.

Китай имеет самый высокий в мире спрос на бор, но не является крупным производителем. Геологическая служба США недавно добавила бор в свой Список критически важных минералов на 2025 год, ссылаясь на риски поставок из-за концентрированного производства. Государственная турецкая компания Eti Maden контролирует примерно 65% мировых поставок, в то время как операции Rio Tinto's U.S. Borax составляют около 20%.

Реальные испытания показывают многообещающие результаты

Полевые испытания в Гонконге позволили получить 5,20 килограмма пресной воды на квадратный метр при извлечении 122,45 миллиграмма бора на квадратный метр, при этом бор в конденсированной воде обнаружен не был. Гель сохранял эффективность в течение семи циклов повторного использования.

Фань Чжиминь, возглавлявший исследовательскую группу в Ключевой провинциальной лаборатории Шэньси по освоению и использованию ресурсов хозяйственно важных растений, отметил, что вопросы стоимости и масштабируемости остаются важными для крупномасштабного внедрения. Исследователи подчеркнули, что извлеченный бор улучшил продуктивность сельского хозяйства в контролируемых экспериментах, повысив всхожесть семян на 13% и примерно утроив биомассу.

Традиционное опреснение методом обратного осмоса не способно удалить бор и может концентрировать его до уровней, вредных для здоровья человека при длительном употреблении. Новая технология решает эту проблему, потенциально обеспечивая внутренний источник бора в условиях обострения глобальной конкуренции за критически важные минералы.

https://www.scmp.com/news/china/science/article/3335618/chinese-scientists-report-way-extract-hypersonic-weapon-fuel-boron-seawater