El Ministerio de Energía de Estados Unidos otorgó a una compañía emergente de la Universidad de Alabama un subsidio de USD 1,5 millones para refinar un material alternativo que podría usarse para extraer uranio del océano.
El Ministerio de Energía de Estados Unidos otorgó a una compañía emergente de la Universidad de Alabama un subsidio de USD 1,5 millones para refinar un material alternativo que podría usarse para extraer uranio del océano.
El uranio se encuentra en la naturaleza en el agua de mar y en la corteza de la Tierra, y es el combustible empleado para la energía nuclear. Desde hace décadas, los científicos buscan una manera más económica y eficaz para extraerlo de los océanos, ya que el suministro terrestre está disminuyendo y la extracción minera es hostil para el medio ambiente.
“Todos los científicos del mundo que están tratando de hacer esto, excepto nosotros, trabajan con plásticos”, señala la Dra. Gabriela Gurau, química y directora ejecutiva de la compañía 525 Solutions, con sede en la UA.
La empresa de la UA está desarrollando un material adsorbente y biodegradable a partir de un compuesto de quitina, que se encuentra en los caparazones de los camarones y otros crustáceos e insectos. Los investigadores han desarrollado láminas transparentes, o planchas, compuestas por fibras de quitina minúsculas, modificadas para la tarea. Cuando son suspendidas bajo la superficie del océano, las planchas están diseñadas para retener el uranio.
“Una vez que se colocan en el océano, atraen el uranio como un imán, y el uranio se adhiere a ellas”, explica Gurau, alumna de la Universidad de Alabama.
Si algún día llegan a utilizarse con este fin, las planchas que contienen el uranio serán llevadas a una planta industrial donde se extraerá la fuente de combustible nuclear.
Un trabajo anterior dirigido por el Dr. Robin Rogers, director del Centro para la Fabricación Ecológica de la UA, en un principio demostró el concepto de extracción de uranio por quitina. Rogers es propietario y fundador de 525 Solutions y trabaja como asesor científico de los representantes de la compañía.
“Se calcula que los océanos contienen más de mil veces la cantidad de uranio que se encuentra en total en cada depósito de tierra conocido”, destaca Rogers. “Afortunadamente, la concentración de uranio en el océano es muy, muy baja, pero el volumen de los océanos es, por supuesto, muy, muy alto. Suponiendo que pudiéramos recuperar solo la mitad de este recurso, esta cantidad de uranio podría brindar 6.500 años de capacidad nuclear.”
Extraer quitina en una forma pura de los caparazones había resultado difícil hasta ahora, pero Rogers y sus colegas de la UA descubrieron una manera de utilizar un tipo de solventes relativamente nuevos, llamados líquidos iónicos, para su extracción. Los líquidos iónicos son sales líquidas que tienen algunas propiedades únicas y convenientes que los disolventes tradicionales no poseen. Rogers es reconocido como líder mundial en el campo de los líquidos iónicos.
Las fibras comienzan a formarse cerca de los extremos de pequeñas boquillas en un laboratorio de la UA. Los investigadores están perfeccionando un nuevo material para la extracción potencial de uranio del océano para su uso en la energía nuclear.
Los investigadores de la UA utilizan una antigua técnica de laboratorio llamada electrohilado (electrospinning) para producir las planchas. En este proceso, utilizan una solución líquida iónica especialmente preparada a base de quitina, que se carga en el aparato de electrohilado. Se aplican unos 30.000 voltios de electricidad, girando las fibras en un baño de agua. Después de varias horas, las planchas de nanofibras -fibras mucho más finas que una hebra de telaraña- forman al tejerse juntas una capa sólida.
La superficie de mayor tamaño que las planchas (nanomats) proporcionan es fundamental para el proyecto, señala la Dra. Julia Shamshina, encargada de tecnología de la empresa y también alumna de la UA.
Rogers alabó los potenciales beneficios ambientales del enfoque de la empresa e hizo hincapié en los factores de costo.
“La extracción de uranio de la tierra es un proceso muy sucio e intensivo en materia de energía, y produce una gran cantidad de residuos peligrosos”, detalla Rogers. “Si sustituimos la minería en tierra por la minería en el océano, no solo limpiamos el océano, sino que eliminamos todos los problemas ambientales de la minería terrestre.”
“Los estudios de investigación han demostrado que el uranio puede ser extraído del océano, pero el proceso sigue siendo prohibitivamente costoso”, admite Rogers, graduado en dos ocasiones de la UA. “La búsqueda de adsorbentes más eficaces, que es lo que estamos haciendo, está en curso y se espera que resuelva este problema”. (Fis.com)
04/08/14