En un avance que podría transformar 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 ACS Central Science.
La Agencia de Energía Nuclear estima que hay aproximadamente 4.5 mil millones de toneladas de uranio en forma de iones uranilo disueltos en los océanos, mil veces más que la cantidad disponible en tierra. La extracción de estos iones ha sido un desafío debido a la ineficiencia de los materiales existentes.
El equipo abordó el problema con un enfoque innovador al desarrollar un material para electrodos a partir de un tejido flexible compuesto por fibras de carbono. Este tejido fue revestido con dos monómeros especializados que, tras la polimerización, fueron tratados con clorhidrato de hidroxilamina para agregar grupos amidoxima a los polímeros. La estructura porosa del tejido generó cavidades ideales para que la amidoxima atrapara eficazmente los iones uranilo.
En experimentos, los investigadores colocaron el tejido revestido como cátodo en agua de mar y aplicaron una corriente cíclica entre los electrodos. Con el tiempo, se acumularon precipitados amarillos brillantes de uranio en el tejido del cátodo.
Los ensayos demostraron que los electrodos podían extraer 12.6 miligramos de uranio por gramo de material activo revestido en 24 días. La capacidad de este material superó a la mayoría de los otros probados y la captura de iones mediante electroquímica resultó ser aproximadamente tres veces más rápida que el método de acumulación natural en los tejidos.
Este trabajo ofrece un método efectivo para capturar uranio del agua de mar, abriendo los océanos como nuevas fuentes para el combustible nuclear.
