Investigadores de la Northeast Normal University, en China han desarrollado un material que hace más eficiente la extracción electroquímica de iones de uranio del agua del mar. Según la Agencia de la Energía Nuclear, hay 4.500 millones de toneladas de uranio flotando en nuestros océanos en forma de iones de uranio disueltos. Los científicos que firman este estudio, publicado en la revista ACS Central Science, defienden que su nuevo sistema podría conseguir que el uranio se convirtiera en una fuente sostenible para generar energía nuclear, sustituyendo la extracción en minas y abriendo la puerta al aprovechamiento de una reserva que, estiman, es más de 1.000 veces superior a la que hay en tierra.
La extracción de estos iones supone un reto, ya que los materiales para hacerlo no tienen suficiente superficie para atraparlos con eficacia. Rui Zhao, Guangshan Zhu y sus colegas firmantes del estudio querían desarrollar un material de electrodo con muchos recovecos microscópicos que pudiera utilizarse en la captura electroquímica de iones de uranio del agua de mar multiplicando su capacidad.
Para crear sus electrodos, el equipo partió de una tela flexible tejida con fibras de carbono. Recubrieron la tela con dos monómeros especializados que luego polimerizaron. A continuación, trataron la tela con clorhidrato de hidroxilamina para añadir grupos amidoxima a los polímeros. La estructura natural y porosa de la tela creó muchas bolsas diminutas en las que la amidoxima podía anidar y atrapar fácilmente los iones de uranilo.
En los experimentos, los investigadores colocaron la tela recubierta como cátodo en agua de mar natural o enriquecida con uranio, añadieron un ánodo de grafito y aplicaron una corriente cíclica entre los electrodos. Con el tiempo, en la tela del cátodo se acumularon precipitados de uranio de color amarillo brillante.
En las pruebas realizadas con agua de mar recogida en el mar de Bohai, los electrodos extrajeron 12,6 miligramos de uranio por gramo de agua en 24 días. La capacidad del material recubierto fue superior a la de la mayoría de los demás materiales extractores de uranio probados por el equipo.
Además, el uso de la electroquímica para atrapar los iones fue unas tres veces más rápido que simplemente dejar que se acumularan de forma natural en las telas. Los investigadores afirman que este trabajo ofrece un método eficaz para capturar uranio del agua de mar, lo que podría abrir los océanos como nuevos proveedores de combustible nuclear.