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Urano del océano

19.05.2013

Los científicos han creado una malla organometálica especial que recolecta uranio en agua de mar 4 veces más eficiente que los análogos existentes.

Investigadores dirigidos por el profesor de química Wenbin Lin de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado una red organometálica que puede recolectar iones de uranio disueltos en agua de mar. Hasta ahora, la tecnología más avanzada para "pescar" uranio del agua de mar se consideraba fibras sintéticas, en cuya superficie se aplicaban productos químicos especiales que unen el uranio.

En contraste, la nueva malla en pruebas de laboratorio funciona al menos 4 veces más eficientemente y extrae fácilmente del agua materias primas para combustible nuclear. En el futuro, esta tecnología puede proporcionar una fuente alternativa de combustible costoso para los reactores, además de usarse para tratar el agua contaminada con sustancias radiactivas.

Las estructuras organometálicas se consideran muy prometedoras para una serie de aplicaciones tecnológicas, incluido el almacenamiento de gases y la separación de mezclas de sustancias. La estructura de los materiales organometálicos se puede personalizar para servir una variedad de propósitos, por ejemplo, la estructura porosa se usa en muchos adsorbentes comerciales. Además, al igual que los polímeros orgánicos, las estructuras organometálicas pueden "entrenarse" para unirse a varias moléculas específicas.

Aproximadamente 4 mil millones de toneladas de uranio se disuelven en los océanos del mundo, esto es aproximadamente 600 más que todas las reservas de uranio en la tierra. Pero extraer uranio del agua de mar es extremadamente difícil debido a su baja concentración: 3 partes por billón. Las tecnologías mineras modernas requerirían el uso de una gran cantidad de adsorbente plástico, lo que conduciría a una contaminación a gran escala del océano con plástico. Este plástico debe estar en agua de mar durante varias semanas, y durante este tiempo, además del uranio, muchos otros iones "inútiles" entrarán en el adsorbente. Todo esto hace que la extracción de uranio del agua sea una empresa muy laboriosa y costosa. En números, se ve así: un kilogramo de uranio extraído del océano por métodos modernos costará entre $1000 y $2000 por kilogramo, alrededor de 10 a 20 veces el precio actual del mercado.

El nuevo material podría marcar la diferencia ya que es mucho más eficiente. Entonces, en el laboratorio, 1 gramo de un adsorbente organometálico pudo recolectar más de 200 miligramos de uranio, que es un buen indicador. Los desarrolladores señalan que la nueva tecnología puede reducir significativamente el costo de extraer uranio del agua de mar; incluso si el uranio "marítimo" es 2 veces más caro que el uranio "terrestre", ya será competitivo debido a varias razones económicas y políticas.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

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Nueva tecnología para la imagen óptica de nanopartículas 24.11.2020

Científicos de la Universidad de Houston y del Centro del Cáncer de la Universidad de Texas (EE. UU.) han desarrollado una nueva tecnología de imagen óptica PANORAMA que puede detectar nanopartículas tan pequeñas como 25 nanómetros.

Los expertos señalan que el tamaño del objeto transparente más pequeño que un microscopio estándar puede mostrar hoy en día es de 100 a 200 nanómetros. Además de ser tan pequeños, estos objetos no reflejan, absorben o "dispersan" suficiente luz para permitir que los sistemas de imágenes detecten su presencia.

El etiquetado es otro método ampliamente utilizado; esto requiere que los investigadores sepan algo sobre la partícula que están estudiando, por ejemplo, que un virus tiene un caparazón con púas (como la "corona solar" de los coronavirus), y desarrollar una forma de etiquetar esa característica con un tinte fluorescente o algún otro método. hacerlo más fácil era detectar una partícula. "De lo contrario, parecerá invisible bajo un microscopio, como una pequeña partícula de polvo, porque es demasiado pequeña para detectarla", señalan los autores.

La herramienta PANORAMA funciona de manera muy diferente: no se basa en la luz dispersa de las nanopartículas ni en los marcadores. En cambio, el sistema permite a los observadores detectar un objetivo transparente tan pequeño como 25 nanómetros al monitorear la transmisión de luz a través de un portaobjetos de vidrio recubierto con nanodiscos de oro. Al observar los cambios en la iluminación, pueden detectar nanopartículas cercanas. Al mismo tiempo, es posible que PANORAMA pueda ver las partículas aún más pequeñas.

"Nos decidimos por nanopartículas de 25 nanómetros simplemente porque son las nanopartículas de poliestireno más pequeñas del mercado", dijo Wei-Chuan Shi, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Houston.

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