如果有人告诉你,地球上最大的“铀矿”根本不在地下,而是在海里,你可能很难相信。
更让人意外的是,这座“矿”大得惊人。
科学家估算,海水中大约含有45亿吨铀,规模约为传统陆地铀资源的上千倍。
问题也恰恰出在这里。
海水里的铀多到吓人,但每一吨海水中,铀却只有大约3.3毫克。
这就像把一粒沙子扔进一座体育场,再想办法把它准确捞出来。
几十年来,美国、日本等国家一直在研究这件事。如今,中国终于传来一个重要消息:我国已经在真实海洋环境中实现了公斤级铀产品提取,而且新型提铀材料还在持续突破。
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这意味着一个困扰科学界几十年的问题,终于从“实验室里的可能”开始向“工程化应用”迈进。
45亿吨铀,为什么以前没人直接去海里挖?
原因只有一个字:
稀。
铀在海水中的浓度大约只有3.3 ppb。
换算一下,理论上要处理几十万吨海水,才能得到1公斤左右的铀。
而海水可不是一杯纯净水。
里面有钠、镁、钙、钾、氯等大量离子,还有钒、铁等元素。
研究人员真正面对的情况是:
“目标元素少得可怜,竞争对手却多得不得了。”
你设计一种材料想抓住铀,其他离子也会来“抢位置”。
因此,海水提铀真正难的并不是“有没有铀”,而是:
怎样用足够低的成本,把藏在几十万吨海水里的那一点点铀抓出来。
这也是为什么45亿吨铀听起来像一座超级宝库,却长期没有办法真正变成能源资源。
美国研究了几十年,日本甚至直接把材料扔进海里
海水提铀并不是中国突然想到的新技术。
早在20世纪70年代至80年代,美国、日本、英国等国家就已经开始研究。
日本后来还进行了真实海洋环境实验,把大量吸附材料放入海水中,让材料主动“抓取”铀。
日本研究人员曾经用数百公斤吸附材料进行海上实验,经过长时间运行,最终获得了公斤级铀产品。
这说明一件事情:
技术上不是完全做不到,而是成本、效率和规模化太难。
国际原子能机构早期资料也指出,海水中的铀资源虽然巨大,但由于浓度极低,过去的提取方式成本过高,很难与传统铀矿竞争。
所以,“海水里有45亿吨铀”这个数字其实存在了很多年。
真正让科学家头疼的,是怎么把它从数字变成现实。
中国这一次到底突破了什么?
2026年2月,中国科学院上海高等研究院披露,我国已经如期完成真实海洋环境下公斤级铀产品提取目标。
注意,是“真实海洋环境”。
这四个字非常关键。
因为实验室里配制一桶“模拟海水”,和直接面对真实海洋,是完全不同的两回事。
实验室里可以控制温度、盐度和杂质。
海里却没有那么听话。
海水会流动,材料会受到海洋生物附着,还会遭遇各种离子竞争。
而且海水中的铀浓度低得离谱。
因此,从实验室中的材料性能,走到真正的海上装置,再到连续运行,实际上中间隔着一道巨大的鸿沟。
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中国目前跨过去的重要一步,就是证明:
这件事不仅能够在论文里实现,而且能够在真实海洋环境中做出公斤级产品。
按照我国此前制定的路线,2021年至2025年重点实现公斤级海水提铀能力;2026年至2035年则计划向吨级示范工程推进;更长期目标则是实现连续生产。
所以,现在真正值得关注的,不是“中国已经拥有45亿吨铀”,而是:
中国开始具备把海水中的铀真正“捞出来”的工程基础。
更大的突破还在材料上
2026年8月,中科院青岛能源所再次公布了新进展。
研究人员针对海水提铀过程中“浓度低、竞争离子多、吸附速度慢、生物附着”等问题,开发新型高容量、高选择性吸附材料。
这看起来只是换了一种材料,实际上却可能直接决定海水提铀能不能赚钱。
因为吸附材料就是整个系统的“捕铀器”。
它必须同时满足几个条件:
抓铀要快;
抓得要多;
最好只抓铀;
在海水里泡很久也不能迅速失效;
还能反复使用。
其中任何一个指标不过关,最终成本都可能高得无法接受。
此前发表于《Nature Water》的研究就曾报道,一种新型吸附材料在天然海水中7天的铀吸附容量达到23.66 mg/g,是经典偕胺肟材料的3.5倍。研究也明确指出,海水中的共存离子和铀的化学形态,是海水提铀长期难以产业化的重要原因。
这才是这场“海水淘铀”真正的技术核心。
如果未来真的实现商业化,意味着什么?
意义可能比很多人想象的大。
因为核电最重要的原材料之一,就是铀。
传统铀资源主要依靠陆地矿产,而矿山资源并不是无限的。
海水则完全不同。
45亿吨铀分散在全球海洋之中,虽然浓度低,却拥有一个传统矿山无法相比的特点:
规模巨大,而且理论上不会因为一座矿挖完就结束。
这也是为什么很多国家一直没有放弃这项技术。
2026年,美国仍然在推动海水提铀技术商业化。美国能源部已经向美国企业授予相关技术许可,但该技术目前仍未进入商业化生产阶段;从海水中得到的铀还需要经过转化、浓缩和燃料制造等步骤,才能真正成为核燃料。
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所以,“美国70年难题被中国彻底攻克”这样的说法,严格来说并不准确。
更准确的说法应该是:
这个全球研究了几十年的难题,中国已经取得了从实验室走向工程化的重要突破。
离真正大规模商业化,还有很长的路。
真正的“宝”,其实不是45亿吨这个数字
很多人看到45亿吨,第一反应可能是:
这么多铀,中国以后是不是就不缺核燃料了?
事情没那么简单。
海水提铀最大的困难,从来不是资源量,而是经济性。
如果为了获得1公斤铀,需要消耗巨大能源,建造庞大的海水处理设施,再使用昂贵的一次性材料,那么即使海里有45亿吨,也没有太大的现实意义。
所以未来真正需要回答的是三个问题:
一吨海水究竟能提多少铀?
一公斤铀究竟需要多少钱?
吸附材料能循环使用多少次?
只有当这些问题得到解决,海水中的45亿吨铀才会真正从“资源储量”,变成“能源储量”。
而中国现在正在做的,恰恰就是把这条路一点点走通。
从公斤级,到吨级,再到连续生产。
一步一步来。
海水不会因为45亿吨铀存在,就自动变成“铀矿”。
真正的技术突破,是让人类拥有从浩瀚海洋中,把这些分散到极致的铀一点点收集起来的能力。
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如果未来这项技术真的实现低成本、大规模商业化,那么我们今天看起来普通得不能再普通的海水,或许真的会成为人类能源体系里一座巨大到难以想象的“蓝色矿山”。
45亿吨只是宝藏的规模。
真正决定这座宝藏能不能打开的,是中国正在攻克的那把“钥匙”。
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