El 12 de agosto, según informó la Universidad de Ciencia y Tecnología del Suroeste, el equipo de separación de nucleidos y seguridad ambiental nuclear de esta institución ha desarrollado un nuevo material de electrodo integrado con interfaz de coordinación-reducción sinérgica, logrando la extracción electroquímica de dióxido de uranio negro del agua de mar, lo que proporciona una nueva perspectiva para el desarrollo global de recursos de uranio. Este logro se publicó recientemente en la revista internacional Nature Communications.
En un momento en que la demanda global de energía limpia crece día a día, la energía nuclear, como fuente de energía eficiente y baja en carbono, adquiere una importancia cada vez más destacada. Sin embargo, la escasez de recursos de uranio terrestres ha obstaculizado durante mucho tiempo el avance robusto de la industria nuclear. La tecnología de extracción electroquímica de uranio del agua de mar se considera una solución viable para suplir el déficit de recursos de uranio. Actualmente, esta tecnología ha estado sujeta a la influencia de la codeposición de impurezas, un problema que siempre ha restringido su proceso de industrialización.
Ante la complejidad y variabilidad del entorno marino, el equipo propuso unificar espacialmente los sitios de captura de uranilo con los sitios de reducción, construyendo así sitios de coordinación-reducción sinérgicos. Esto garantiza la formación y preservación in situ del uranio tetravalente, evitando la codeposición de álcalis durante el proceso de conversión cristalina. Los resultados experimentales muestran que el nuevo material del electrodo exhibe en agua de mar real una capacidad de extracción electroquímica de uranio de 2,65 mg g⁻¹ d⁻¹, es decir, produce 2,65 miligramos de uranio por gramo de nuevo material de electrodo por día, situándose en el nivel internacional más alto actual para electrodos del mismo tipo.
Además, el equipo construyó el primer dispositivo de extracción electroquímica de uranio del agua de mar de tipo flujo autosostenido energéticamente a nivel mundial. Este dispositivo convierte directamente la energía solar del vasto océano en energía eléctrica, logrando la extracción electroquímica de uranio del agua de mar sin necesidad de un campo eléctrico externo. Este avance representa un salto directo desde el laboratorio hasta las pruebas marinas. Bajo condiciones de luz solar natural, el dispositivo puede generar de manera estable un voltaje de 3 a 5 voltios, y realizó por primera vez la verificación de pruebas marinas de extracción electroquímica de uranio del agua de mar en la plataforma de pruebas marinas de Hainan del Grupo Nuclear Nacional de China, ubicada en el área de la bahía Qizi en Hainan.
Actualmente, el equipo está impulsando con todas sus fuerzas la aplicación industrial de esta tecnología, manteniendo una estrecha colaboración con varias empresas e instituciones de investigación relacionadas con la energía nuclear, con el objetivo de lograr cuanto antes la aplicación ingenieril de este resultado innovador. En un futuro próximo, esta tecnología brillará en los campos de la energía y la protección ambiental, liderando una nueva transformación en la industria.
