En un mundo donde la demanda de energía nuclear sigue en aumento, un descubrimiento reciente podría cambiar radicalmente la forma en que entendemos la minería y la extracción de recursos naturales. Investigadores de la Universidad de Northeast Normal en Changchun, liderados por Rui Zhao y Guangshan Zhu, han desarrollado un material que extrae iones de uranio del agua de mar con una eficiencia sin precedentes, según un estudio publicado en la revista ACS Central Science.
La Agencia de Energía Nuclear estima que existen aproximadamente 4.5 mil millones de toneladas de uranio en forma de iones uranilo disueltos en los océanos, una cantidad superior en más de mil veces a la disponible en tierra. Sin embargo, la extracción de estos iones siempre ha representado un desafío significativo debido a la ineficiencia de los materiales existentes, que carecen de suficiente superficie para atrapar los iones de manera efectiva.
El equipo de investigación abordó este problema con un enfoque innovador. Desarrollaron un material para electrodos, partiendo de un tejido flexible compuesto por fibras de carbono. Este tejido fue revestido con dos monómeros especializados que, tras un proceso de polimerización, fueron tratados con clorhidrato de hidroxilamina para añadir grupos amidoxima a los polímeros. La estructura natural y porosa del tejido generó innumerables pequeñas cavidades, ideales para que la amidoxima atrapara eficazmente los iones uranilo.
En sus experimentos, los investigadores colocaron el tejido revestido como cátodo en agua de mar, ya sea natural o enriquecida artificialmente con uranio, añadiendo un ánodo de grafito y aplicando una corriente cíclica entre los electrodos. Con el tiempo, se acumulaban precipitados amarillos brillantes de uranio en el tejido del cátodo.
Los ensayos realizados con agua de mar del mar de Bohai demostraron que los electrodos podían extraer 12.6 miligramos de uranio por gramo de material activo revestido en un período de 24 días. La capacidad de este material revestido superó a la mayoría de los otros materiales de extracción de uranio probados por el equipo.
Además, la captura de iones mediante electroquímica resultó ser aproximadamente tres veces más rápida que el método de acumulación natural en los tejidos.
Desde la perspectiva de los investigadores, este trabajo ofrece un método efectivo para capturar uranio del agua de mar, lo que podría abrir los océanos como nuevos proveedores de combustible nuclear.
