HTC-PAO – Der neue Sorbent: Die Geometrie, geboren aus dem Wasser

Bearbeitet von: Inna Horoshkina One

Ein Molekül kann die Zukunft verändern: Amidoxim, der Ozean und die Wissenschaft – sie arbeiten im Einklang mit der Natur.

Manchmal scheint es, als würde die Wissenschaft etwas erschaffen, das bereits seit Urzeiten in der Natur existiert. Es gibt Entdeckungen, die das Gefühl vermitteln, die Erde habe geduldig darauf gewartet, dass wir ihre Formensprache wiederentdecken.

Ein solches Ergebnis ist der neue Sorptionsstoff HTC-PAO, der Uran aus Meerwasser extrahieren kann. Seine Funktionsweise basiert auf einem Prinzip, das unser Planet seit Milliarden von Jahren nutzt: der Wabenstruktur.

Das Wesen der Innovation

Forscher haben ein Material entwickelt, das eine Dicke von 10 mm aufweist. Dies verleiht ihm eine deutlich höhere Stabilität im Vergleich zu den dünnen Folien, die zuvor bei der geringsten Meeresströmung zerrissen sind.

Der entscheidende Faktor ist jedoch seine spezifische Geometrie. HTC-PAO verfügt über ein integriertes dreifaches Kanalsystem:

  • Große Kanäle dienen der Hauptströmungsführung.

  • Querverbindungen helfen dabei, die Energie zu verteilen.

  • Mikroporen fangen das Uran gezielt ein, fast so, als wüssten sie genau, was zurückzuhalten ist.

  • Das Resultat ist ein Rekordwert: 14,69 mg/g Uran, gewonnen über einen Zeitraum von 35 Tagen in natürlichem Meerwasser. Diese Leistung übertrifft alle bisherigen Ergebnisse vergleichbarer Materialien.

    Der Ozean als planetarischer Energiespeicher

    Im Meerwasser sind rund 4,5 Milliarden Tonnen Uran gelöst – das Tausendfache dessen, was in terrestrischen Lagerstätten vorhanden ist. Allerdings liegt es nur in Konzentrationen von wenigen Milliardstel vor. Dies gleicht der Suche nach Gold im Atem des Ozeans.

    Wenn es gelingt, diese „Energiespuren“ effizient zu sammeln, ergeben sich für die Menschheit enorme Vorteile:

    • Ein nachhaltiger Brennstofflieferant wird erschlossen.

  • Der Druck auf die Landressourcen verringert sich.

  • Ein neuer Weg für die zukünftige Energieversorgung wird eröffnet.

  • Eine Welt, die sich synchronisiert

    Weltweit laufen parallele Forschungsanstrengungen, die zeigen, dass sich die Wissenschaft in eine gemeinsame Richtung bewegt.

    • China entwickelt Materialien wie PAF-144-AO und DAE-MOF, die bereits ihre hohe Selektivität und Eignung für maritime Umgebungen unter Beweis gestellt haben.

  • Russland untersucht mittels Synchrotronstrahlung die chemischen Formen des Urans, um neue Methoden der Wasserreinigung zu erschließen.

  • Die chinesische Nuklearkorporation plant, bis zum Jahr 2050 großflächige Anlagen zur Uranextraktion aus dem Ozean in Betrieb zu nehmen.

  • Diese Projekte sind keine reinen Laborspielereien mehr; sie sind konkrete Schritte hin zur industriellen Realität.

    Die tiefere Verbindung: Warum Struktur über Material triumphiert

    Die Wabenstruktur von HTC-PAO ist mehr als bloße Ingenieurskunst; sie spiegelt eine fraktale Geometrie wider, die wir überall in der Natur beobachten:

    • In Bienenwaben.

  • In Korallenriffen.

  • In den Kristallgittern von Mineralien.

  • Wissenschaftler fanden im Jahr 2025 heraus, dass die DNA innerhalb der Zelle nicht chaotisch gepackt ist, sondern hierarchisch organisiert: ein Zentrum, eine Arbeitszone und eine äußere Hülle. HTC-PAO ist ähnlich aufgebaut: Große Kanäle verteilen die Strömungen, mittlere Kanäle leiten den Stofftransport, und die winzigen Poren „fangen“ das Uran ein. Diese bemerkenswerte Übereinstimmung der Prinzipien – von den Nanometern der DNA bis zu den Millimetern des neuen Materials – ist verblüffend.

    Was dieses Ergebnis der Welt hinzufügt

    HTC-PAO liefert die Botschaft, dass die effektivsten Strukturen jene sind, die sich an der Sprache der Natur orientieren. Es bereichert den globalen Rhythmus um Folgendes:

    • Neue Hoffnung für die Energieversorgung, basierend auf Kooperation statt Konfrontation mit den Ressourcen.

  • Die Erkenntnis, dass Nachhaltigkeit stets eine Form des Respekts vor natürlichen Abläufen darstellt.

  • Das Wissen, dass der Ozean ein Partner und kein bloßer Rohstofflieferant ist.

  • Die zukünftige Wissenschaft liegt in der Harmonie, in der menschliche Ideen sich so natürlich in die Linien der Erde einfügen, wie ein Muster in das Gesamtbild der Welt passt.

    Zwischen den Zellen dieses neuen Materials und den Fraktalen der menschlichen Genomverpackung stellt sich eine leise Frage: Wenn sich Strukturen auf allen Ebenen wiederholen, spricht die Welt dann nicht mit einer einzigen, universellen Sprache?

    Quellen

    • Nature

    • ResearchGate

    • ResearchGate

    • ResearchGate

    • American Nuclear Society

    • ResearchGate

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