Investigadores del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) han desarrollado un método innovador de preenriquecimiento de uranio en agua de mar mediante filtración por membrana.

El uranio es la fuente vital para la generación de energía nuclear. Existen alrededor de 4.500 millones de toneladas de uranio en el agua de mar, que es 1.000 veces más que las reservas terrestres. Sin embargo, la concentración extremadamente baja de uranio y las enormes cantidades de iones coexistentes, especialmente K ⁺ , Na ⁺ , Ca ²⁺ y Mg ²⁺ , hace que la extracción de uranio del agua de mar sea un gran desafío. Por lo tanto, es de gran importancia enriquecer el uranio y reducir la diferencia de concentración entre el uranio y los principales iones coexistentes.

En un estudio publicado en el Chemical Engineering Journal , basado en las prominentes diferencias de diámetro de iones hidratados entre UO2 ²⁺ y los principales iones coexistentes, los investigadores han desarrollado un método eficaz para preenriquecer uranio en agua de mar. Fabricaron un nuevo tipo de membrana de óxido de grafeno compuesto reticulado con glicina (GO-Gly) con buenas propiedades de tamizado de iones, que puede satisfacer las demandas de preenriquecimiento de uranio en agua de mar.

Según los investigadores, el entrecruzamiento de GO por glicina no solo supera el defecto de hinchazón de la membrana GO en solución, sino que también cumple con el requisito del tamaño del canal de separación de uranio de los principales iones coexistentes. Además, la estructura de la membrana puede mantenerse estable cuando se sumerge en una solución de agua durante mucho tiempo.

Luego, los investigadores investigaron las propiedades de rechazo y enriquecimiento de iones del uranio y los principales iones coexistentes en soluciones de iones individuales y agua de mar simulada, respectivamente. Se encontró que casi el 100% del uranio fue rechazado por la membrana GO-Gly. Además, obviamente solo se enriqueció el uranio, mientras que las concentraciones de los principales iones coexistentes se mantuvieron casi constantes al filtrar continuamente el agua de mar simulada con la membrana.

Los resultados confirman que la membrana GO-Gly es una candidata ideal para el enriquecimiento previo de uranio en agua de mar. Se espera que este nuevo método combinado con los métodos tradicionales mejore en gran medida la eficiencia de recuperación de uranio y promueva la aplicación real de los recursos de uranio en el agua de mar. + Explora más

Uso de una estructura de poros inspirada en fractales biológicos para recolectar uranio del agua de mar