海洋是巨大的“蓝色铀库”——海水中铀资源总量可达45亿吨，是传统陆地铀矿资源的1000倍，但1吨海水中仅含铀3.3毫克，加之海洋环境复杂，决定了从海水中提取铀资源是一项大海捞针的世界级难题。
但难题并非无法逾越，总要先干，再一步步攻克短板。在我国，一个2019年提出的海水提铀“三步走”目标不久前如期实现首阶段目标——成功在真实海洋环境下提取到公斤级铀产品。
铀资源是战略资源，锁定其从“海上来”的“三步走”目标主体，是中核集团和国内14家科研院发起的海水提铀技术创新联盟。联盟既有核工业龙头企业，又有科研和工程实施等资源，成立伊始便画出一条清晰路线图：2021—2025年，实现海水中提取公斤级铀产品能力；2026—2035年，建成海水提铀吨级示范工程；2036—2050年，实现海水中提取铀产品连续生产能力。也就是说，从“十五五”开始算，未来10年海水提铀要从公斤级攀升到吨级；到本世纪中叶，海水提铀要实现“产品化”。
始于上世纪中期的海水提铀研究，70多年来吸引各国在提铀材料上寻求突破。2016年的《Nature》曾发表评论文章，列出7个可改变世界的化学分离过程，海水提铀技术便是其中之一。早在2014年，中国工程院就以重点咨询项目“开展从海水和盐湖中提取铀资源的战略研究”为基础，建议将海水等非常规铀资源开发关键技术纳入国家科技规划。2022年，在中国科协总结梳理的年度重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题中，“制约海水提铀的关键科学问题是什么？”位列其中。
在全球应对气候变化、加速能源转型、各国保障能源安全、核能新一轮复兴的当下，如何从海水中经济可观地获取战略资源，科研价值更加凸显。
世界核协会今年1月发布的报告显示，目前全球31个国家共有约440台核电机组在运，总装机容量近397吉瓦，另外至少70台核电机组在建，预计将新增77吉瓦装机容量。报告预测，如果现有核电机组持续运行，并且新核电项目按各国政府制定的装机容量目标推进，到2050年，全球核电装机容量将实现大幅扩张。
作为引领全球能源转型的关键力量，中国是全球核能发展最快、规模最大的国家之一，目前商运、核准及在建核电机组数量保持全球第一的规模优势，为优化能源结构、保障电力安全稳定供应作出了重要贡献。同时，核能综合利用探索在不断拓展，从供热、供气、制氢到海水淡化等，核能的价值链正在延长。
从陆地铀资源潜在资源量、探明量以及铀矿资源开采特点、天然铀对外依存度等维度考量，多渠道保障铀资源供应是我国核能产业发展的现实诉求。倘若可以实现铀资源在海水中经济高效大规模提取，将极大增强我国乃至全球核能发展的资源自主性与长期安全性，为核能规模化、可持续发展提供近乎无限的资源基础。
然而，打开“蓝色铀库”的道路并非坦途。正如业内专家所言，当前海水提铀研究阶段仍属于工程化技术研发阶段，从海试验证到工程化应用、从获取公斤级产品到获取吨级产品，仍面临成本、效率、工程放大、环境适应性等一系列难题亟待攻克。
面对复杂的难题，海水提铀技术创新联盟的协同攻关模式显现出独特价值——汇集核能央企、材料研发机构、高校及海洋工程单位等创新主体，打破产学研相对分割的状态，形成从基础材料研究、过程机理探索、关键技术研发到海洋工程验证的完整创新链。
海水提铀技术的成熟与商业化，不仅关乎材料科学与海洋工程的进步，也涉及能源经济学、环境评估乃至相关标准法规的完善。我国提取公斤级铀产品目标的实现，以及在产业协同创新机制上形成有效探索，无疑占据了先机。
向“蓝色铀库”要资源，不仅是对人类科技极限的挑战，更是为未来开拓清洁能源新天地的远见之举。作为核能大国，我国应稳扎稳打推动这项技术融入国家能源安全的宏大拼图，为赢得一个更加自主、绿色、可持续的能源未来增添厚重的筹码。
文丨朱学蕊
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出品 | 中国能源报（cnenergy）
责编丨李慧颖
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