El grafeno podría ayudar a reducir el costo energético de la producción de agua pesada y la descontaminación en plantas de energía nuclear en más de cien veces en comparación con las tecnologías actuales. La investigación de la Universidad de Manchester indica.

El nuevo desarrollo podría conducir a la reducción de las emisiones de CO2 asociadas con la producción de agua pesada en hasta un millón de toneladas cada año.

Escribir en Nature Communications, un equipo de la Universidad de Manchester dirigido por el Dr. Marcelo Lozada-Hidalgo demostró prototipos totalmente escalables de membranas de grafeno capaces de producir agua pesada.

La investigación muestra que las membranas a base de grafeno podrían hacer que la producción de agua pesada sea más eficiente, conduciendo a una energía nuclear más ecológica y barata.

La producción de agua pesada que necesita la industria nuclear para generar energía limpia es un proceso costoso. Debido a las propiedades únicas del material del grafeno, tiene el potencial de separar de manera efectiva las partículas subatómicas, lo que hace que este proceso sea más eficiente y rentable.

La separación de isótopos de hidrógeno es una tarea enorme para la fisión nuclear y las futuras plantas de fusión. Cada año se procesan miles de toneladas de mezclas isotópicas. Todavía, producir solo 1 kg de agua pesada consume suficiente energía para alimentar a un hogar estadounidense promedio durante todo un año.

Dr. Lozada-Hidalgo, El investigador de la Universidad de Manchester dijo:"Este es un hito crucial en el camino para llevar esta tecnología revolucionaria a la aplicación industrial".

"Las ganancias potenciales son lo suficientemente altas como para justificar su introducción incluso en la industria nuclear altamente conservadora".

Solo el año pasado el mismo grupo de investigadores descubrió que el grafeno puede tamizar de manera eficiente los isótopos de hidrógeno. Pero las oportunidades industriales de este descubrimiento no se analizaron porque no existían membranas o métodos de fabricación adecuados para la fabricación escalable en ese momento.

Ahora, el grupo de Manchester desarrolló prototipos de membranas totalmente escalables y demostró la separación de isótopos en estudios a escala piloto. Descubrieron que la alta eficiencia de la separación permitiría una reducción significativa de la cantidad de entrada de mezclas de isótopos crudos que deben procesarse. Esto reduce tanto los costes de capital como los requisitos energéticos.

Estimaron que se necesitaría más de cien veces menos energía para producir agua pesada en comparación con las tecnologías de la competencia; se anticipan ahorros de energía aún mayores para la descontaminación de tritio.

Sir Andre Geim, agregó:"El tritio descargado tanto de plantas de energía nuclear como como resultado de desastres ambientales es una gran preocupación mundial.

"Creemos que esta tecnología puede transformar económicamente la huella ambiental de las futuras plantas nucleares".