Ricercatori cinesi dell'Accademia delle Scienze della Cina a Qingdao hanno sviluppato un nuovo materiale che consente di estrarre uranio dall'acqua di mare in modo significativamente più efficiente di quanto previsto negli Stati Uniti.
Il team dell'Istituto di Bioenergia e Tecnologie dei Bioprocessi di Qingdao ha creato una sostanza chiamata PhosCage. Si tratta di una struttura molecolare spugnosa con gruppi fosfato che agiscono come trappole chimiche per l'uranio.
Nei test su campioni reali di acqua di mare, il materiale ha mostrato un risultato fino a 50,4 mg di uranio per grammo di adsorbente. Questo supera di oltre otto volte l'obiettivo del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti: 6 mg per grammo.
In condizioni di laboratorio, PhosCage raggiungeva l'equilibrio di adsorbimento in soli cinque minuti. Gli scienziati hanno trasformato il materiale in granuli millimetrici, comodi per l'uso in mare aperto.
I granuli hanno garantito l'estrazione di 22,55 mg di uranio per grammo e hanno mantenuto la funzionalità dopo sette cicli di riutilizzo. Mostrano inoltre elevata selettività e resistenza al biofouling.
«Questo lavoro apre un nuovo approccio all'estrazione di uranio dall'acqua di mare e getta le basi per adsorbenti in grado di catturare più uranio e, in ultima analisi, di essere utilizzati su larga scala», hanno dichiarato i ricercatori.
Per la Cina la tecnologia è particolarmente rilevante: il paese possiede notevoli riserve di uranio sulla terraferma, ma ne consuma più di quanto ne estragga, espandendo attivamente l'energia nucleare.
Gli oceani del mondo contengono circa 4,5 miliardi di tonnellate di uranio, mille volte in più rispetto alle riserve terrestri, ma la bassa concentrazione della sostanza rende l'estrazione industriale una sfida complessa.
Questa svolta può cambiare l'equilibrio globale nell'approvvigionamento di combustibile nucleare?
Per ora gli scienziati sottolineano che il lavoro crea le fondamenta per sviluppi futuri, non risolve immediatamente tutte le questioni ingegneristiche dell'applicazione su larga scala.
