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海水提取鈾燃料、核廢放射污染有解?81歲教授的野望

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海水提取鈾燃料、核廢放射污染有解?81歲教授的野望

圖片來源:刁曼蓬

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海水提取鈾燃料、核廢放射污染有解?81歲教授的野望

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  • 刁曼蓬

美國能源部位於華盛頓州的西北太平洋國家研究室日前宣佈與LCW超臨界流體科技公司,成功研發在海水中萃取「鈾」的技術,並且具有商用化的前景。這項清淨科技(以價廉環保、可重複使用的亞克力人造纖維為原料)研究計畫的關鍵人物正是來自台灣,已經81歲的魏建謨教授。

為什麼海水萃取鈾,是重要的技術突破呢?

陸地上的鈾的蘊藏,預計於120年用盡。但海水中鈾的藏量為陸地的千倍。如何從海水中取得鈾,一直為核能先進國家研究重點。

有著豐富放射化學與環境化學實證經驗與豐富想像力的魏建謨教授,三年前獲得美國能源部的支持,開啟海水萃取鈾的研究計畫。他在原有的超臨界流體的研究基礎上,將人纖廢毛線(毫米狀)經過化學處理,成功的研發出在海水中萃取鈾的技術。

由於人纖取得容易、成本低廉、不污染,魏建謨教授的研究團隊據此衍生淨水(金屬、微生物的濾淨),工業製程中貴金屬、稀土、核廢料等回收的綠色科技。

今年81歲的他,堅守研究崗位的樂趣,是他保持活力、健碩的泉源。

超臨界流體權威

從1969年任教於愛達荷大學以來,魏建謨教授長期專注於環境化學的研究,是綠色科技「超臨界流體」的權威。 

3年前成立LCW科技公司,獲得美國能源部研究計畫支持,年前成功發展出在海水中萃取「鈾」的技術。

魏建謨教授家學淵源,父親魏嵒壽為中央研究院化學所的創辦人,是我國近代工業微生物的先驅,抗戰時期利用甘藷生產酒精,解決戰時能源缺乏的困境。戰後參與接收台灣大學,創立台大工學院、化學工程學系。

魏建謨早年就讀於台大化學系時,李遠哲為高其一班的學長。

1962年他赴美深造,師承諾貝爾獎得主 Sherwood Rowland主修放射化學。後因Rowland轉為研究環境化學,魏建謨受其影響,致力於環境化學的研究。

1989~90年魏教授首創將「超臨界流體」技術,應用在固體(無機物)的金屬物質的回收。

「超臨界流體」技術,最早為德國人研發而成。這項被稱為綠色乾淨製程的科技,是利用壓力、溫度讓存在於自然環境無毒的二氧化碳(氣態)達到臨界點,轉化成流體狀態、穿透有機體,主要應用於有機的萃取,如咖啡中咖啡因之去除,以及中草藥如人蔘、香水等貴重成分之萃取。然而流體狀態的二氧化碳只能穿透有機物,無法穿透金屬。

魏建謨教授的貢獻,即是經由化學處理在二氧化碳中添加螯合劑(可與金屬結合的物質),藉由呈現流體狀的二氧化碳,將金屬(如工業廢棄物中所含的重金屬、稀土、貴金屬,以及放射性的核能原料等)萃取出來。再將二氧化碳,還原成氣體狀態;且可重複使用。

近二十年環保意識高漲,魏教授利用無毒性之超臨界流體,由固體分離金屬的技術,取代傳統化學反應中之溶劑、酸洗,不會造成二次污染,被認為是綠色環保的清潔製程,受到廣大的重視。

由於超臨界流體良好的輸送特性,近年更被廣泛的應用於電子半導體產業,如蝕刻、旋轉塗佈、晶圓表面修復。

魏教授的研究受到英、法、日等國家級核能研究機構的重視,用於核能廢料處理以及放射性金屬的回收。

核廢料放射性污染有解

專門製造核能燃料棒的法國AREVA,即利用魏教授「超臨界流體技術」,成功的在核能電廠操作產生廢棄物燒成的灰燼中,回收鈾元素(32公噸核廢料灰燼可回收2公噸鈾,約5百萬美元),一舉解決核廢料放射性污染的難題,同時回收價格不斐的鈾。

「學術是為了服務人群,」是魏教授超過半世紀研究動力。他將海水萃取鈾(金屬)的人纖,以過世妻子名字(張琍麗),命名為「LCW魔力纖維」,希望在有生之年,能將研究廣泛應用在民生、工業金屬廢棄物環境污染處理等。
 

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