Des résines phénoliques originales pour une extraction efficace et sélective de l'Uranium de l'eau de mer

Mises au point par des chercheurs de l’ICSM, des résines formo-phénoliques originales offrent des perspectives inédites d’extraction de l’Uranium de l’eau de mer.

Dans le cadre d’un déploiement mondial conséquent de la filière nucléaire, la limitation des réserves traditionnelles d’uranium a motivé un certain intérêt pour l’exploitation de réserves non conventionnelles comme les ressources marines. Avec une concentration moyenne de 3,3 µg L^-1 dans les océans et les mers, considérant que ces écosystèmes représentent plus de 70% de la surface du globe, près de 4.5 milliards de tonnes d’uranium sont estimées dans ce milieu qui correspond approximativement à 1000 fois les réserves totales en uranium présentes dans la couche terrestre. Bien qu’initiée dans les années 1960, l’extraction de l’uranium reste de nos jours un défi majeur à relever, le milieu initial considéré étant particulièrement complexe du point de vue de sa composition chimique, de son pH, de sa température, ainsi que de la présence de sels et de métaux compétiteurs en concentration élevée. Les adsorbants mis au point sont des matériaux organiques contenant des molécules chélatantes de l’uranium, incorporées de façon covalente par copolymérisation dans une matrice formo-phénolique. A partir d’eau de mer dopée en uranium, ces matériaux offrent des capacités d’adsorption de 40 à 90 mg par gramme de résine, extrêmement sélectives de l’uranium vis-à-vis des éléments alcalins et alcalino-terreux ainsi que des métaux de transition Zinc, Cuivre et Vanadium dans une moindre mesure. Les études réalisées ont également mis en évidence le caractère endothermique de l’extraction avec une augmentation de l’adsorption en fonction de la température, de 10 °C à 60 °C offrant des perspectives d’intérêt pour l’extraction du métal contenu dans des saumures de rejet d’installation de dessalement de l’eau de mer. L’uranium est ensuite désorbé par lavage des résines à acide sulfurique, les matériaux ainsi recyclées conservant la même capacité d’adsorption après plusieurs réutilisations.

^{Crédit : E. Lelong / ICSM} 

Pour plus d'information, lire l'article de Guillaume Mossand, Evan Lelong, Chen Xing, Frantz Ndebulia Watchou, Antoine Leydier, Guilhem Arrachart et Stéphane Pellet-Rostaing dans ChemPlusChem, e202200412 (2023). DOI: 10.1002/cplu.202200412