p O grafeno pode simplificar a produção de água pesada e ajudar a limpar os resíduos nucleares, filtrando diferentes isótopos de hidrogênio, A pesquisa da Universidade de Manchester indica. p Escrevendo na Ciência, uma equipe liderada por Sir Andre Geim demonstrou que o uso de membranas feitas de grafeno pode funcionar como uma peneira, separando prótons - núcleos de hidrogênio - de núcleos mais pesados ​​de hidrogênio isótopo deutério.

p O processo pode significar que a produção de água pesada para usinas nucleares pode ser dez vezes menos intensiva em energia, mais simples e barato usando grafeno.

p Um dos isótopos de hidrogênio, deutério, é amplamente utilizado em tecnologias de rastreamento analítico e químico e, tb, como água pesada necessária em milhares de toneladas para operação de usinas nucleares.

p O isótopo mais pesado, trítio, é radioativo e precisa ser removido com segurança como um subproduto da geração de eletricidade em usinas de fissão nuclear. A futura tecnologia nuclear é baseada na fusão dos dois isótopos pesados.

p As tecnologias de separação atuais para produção de água pesada são extremamente intensivas em energia, e apresentaram um grande problema científico e industrial. Agora, as promessas de grafeno fazem isso de forma eficiente.

p Os pesquisadores testaram se os deutérios - núcleos de deutério - podem passar pelo grafeno e seu material irmão, o nitreto de boro. Eles esperavam que deuterons passassem facilmente, como a teoria existente não previu qualquer diferença na permeação para ambos os isótopos.

p Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que os deuterons não eram apenas efetivamente peneirados por suas membranas de um átomo de espessura, mas foram peneirados com alta eficiência de separação.

p A descoberta torna as monocamadas de grafeno e nitreto de boro atrativas como membranas de separação para enriquecer misturas de deutério e trítio.

p Além disso, os pesquisadores mostraram que a separação é totalmente escalonável. Usando grafeno depositado por vapor químico (CVD), eles construíram dispositivos do tamanho de um centímetro para bombear efetivamente o hidrogênio de uma mistura de deutério e hidrogênio.

p Dr. Marcelo Lozada-Hidalgo, Pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Manchester e primeiro autor do artigo, disse:"Esta é realmente a primeira membrana mostrada para distinguir entre partículas subatômicas, tudo em temperatura ambiente.

p "Agora que mostramos que é uma tecnologia totalmente escalonável, esperamos que encontre rapidamente seu caminho para aplicações reais. "

p Professora Irina Grigorieva, quem foi o co-autor da pesquisa, disse:"Ficamos surpresos ao ver que uma membrana pode ser usada para separar partículas subatômicas.

p "É uma configuração realmente simples. Esperamos ver aplicações desses filtros não apenas em tecnologias de rastreamento analítico e químico, mas também em ajudar a limpar o lixo nuclear do trítio radioativo."