Pesquisadores do Instituto de Física Moderna (IMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveram um método inovador de pré-enriquecimento de urânio na água do mar por filtração por membrana.
O urânio é a fonte vital para a geração de energia nuclear. Existem cerca de 4,5 bilhões de toneladas de urânio existentes na água do mar, o que é 1.000 vezes mais do que as reservas terrestres. No entanto, a concentração extremamente baixa de urânio e grandes quantidades de íons coexistentes, especialmente K ⁺ , Na ⁺ , Ca ²⁺ e Mg ²⁺ , torna a extração de urânio da água do mar muito desafiadora. Assim, é de grande importância enriquecer o urânio e reduzir a diferença de concentração entre o urânio e os principais íons coexistentes.

Em um estudo publicado no Chemical Engineering Journal , com base nas diferenças proeminentes do diâmetro do íon hidratado entre UO2 ²⁺ e os principais íons coexistentes, os pesquisadores desenvolveram um método eficaz de pré-enriquecimento de urânio na água do mar. Eles fabricaram um novo tipo de membrana composta de óxido de grafeno reticulado com glicina (GO-Gly) com boas propriedades de peneiramento de íons, que pode atender às demandas de pré-enriquecimento de urânio na água do mar.

De acordo com os pesquisadores, a reticulação do GO pela glicina não apenas supera o defeito de inchamento da membrana do GO em solução, mas também cumpre o requisito para o tamanho do canal de separação de urânio dos principais íons coexistentes. Além disso, a estrutura da membrana pode se manter estável quando imersa em solução aquosa por um longo tempo.

Em seguida, os pesquisadores investigaram as propriedades de rejeição e enriquecimento de íons de urânio e os principais íons coexistentes em soluções de íons únicos e água do mar simulada, respectivamente. Verificou-se que quase 100% do urânio foi rejeitado pela membrana GO-Gly. Além disso, apenas o urânio foi obviamente enriquecido, enquanto as concentrações dos principais íons coexistentes se mantiveram quase constantes na filtragem contínua da água do mar simulada com a membrana.

Os resultados confirmam que a membrana GO-Gly é uma candidata ideal para o pré-enriquecimento de urânio na água do mar. Espera-se que este novo método combinado com os métodos tradicionais melhore muito a eficiência da recuperação de urânio e promova a aplicação real dos recursos de urânio na água do mar. + Explorar mais

Usando uma estrutura de poros inspirada em fractais biológicos para coletar urânio da água do mar