Por Canuto  

Investigadores de la Academia China de las Ciencias desarrollaron PhosCage, un material que recuperó hasta 50,4 mg de uranio por gramo en muestras de agua de mar natural, más de ocho veces la referencia estadounidense citada para este tipo de extracción.
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  • El material PhosCage alcanzó una recuperación máxima de 50,4 mg de uranio por gramo de adsorbente.
  • Las perlas de tamaño milimétrico capturaron 22,55 mg por gramo y funcionaron durante siete ciclos de reutilización.
  • El avance llega mientras China amplía su uso de energía nuclear y consume más uranio del que produce, según la información citada en el informe.

China reporta una extracción de uranio del agua de mar ocho veces superior al objetivo de EE.UU.

Investigadores de la Academia China de las Ciencias desarrollaron un material capaz de recuperar uranio del agua de mar a un ritmo que, según sus resultados, supera ampliamente la referencia fijada por el Departamento de Energía de Estados Unidos. El equipo de Qingdao reportó una recuperación de hasta 50,4 mg de uranio por cada gramo del adsorbente, frente a una referencia estadounidense de 6 mg por gramo.

El avance se apoya en PhosCage, una estructura molecular esponjosa que incorpora grupos de fosfato para atrapar químicamente el uranio. Los científicos también transformaron el material en perlas de tamaño milimétrico, una presentación que consideran más sencilla de desplegar y recuperar en el mar abierto, aunque los resultados descritos todavía corresponden a una etapa de investigación.

Un material diseñado para atrapar uranio

El agua de mar contiene uranio en concentraciones muy bajas, por lo que recuperarlo exige un material capaz de capturar selectivamente el elemento sin perder eficiencia frente a otros componentes presentes en el océano. El equipo del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de la Academia China de las Ciencias, en Qingdao, diseñó PhosCage precisamente con esa función, mediante una red molecular que actúa como una esponja química.

Los grupos de fosfato integrados en la estructura funcionan como puntos de captura para el uranio, de acuerdo con la descripción entregada por los investigadores. En las pruebas realizadas con muestras de agua de mar natural, el adsorbente alcanzó una carga máxima de 50,4 mg por gramo, cifra que el equipo comparó con la referencia de 6 mg establecida por el Departamento de Energía estadounidense.

La comparación coloca el resultado de laboratorio en un nivel superior a la referencia utilizada en la noticia, pero no equivale por sí sola a una operación industrial lista para funcionar en los océanos. El desempeño de un adsorbente depende de factores como su fabricación, recuperación, reutilización y comportamiento en condiciones marinas prolongadas, aspectos que el desarrollo de Qingdao intenta abordar mediante una segunda presentación del material.

El grupo describió su trabajo como un enfoque novedoso para extraer uranio del agua de mar y como una base para crear adsorbentes con mayor capacidad de captura. Esa formulación atribuye el alcance actual a una plataforma tecnológica en desarrollo, no a una producción comercial de combustible nuclear, por lo que la principal novedad está en la combinación entre capacidad de adsorción y posibilidad de convertir el material en unidades manejables.

De la estructura molecular a las perlas

El PhosCage original tiene una forma molecular esponjosa, útil para ofrecer una gran cantidad de sitios donde el uranio puede quedar retenido. Sin embargo, un material en partículas muy pequeñas puede resultar difícil de desplegar y recuperar en un entorno abierto, razón por la cual los investigadores lo transformaron en perlas de tamaño milimétrico.

En esa nueva presentación, las perlas capturaron 22,55 mg de uranio por gramo de material. La cifra es inferior al máximo registrado por el adsorbente en su forma original, pero conserva una capacidad relevante dentro de la comparación reportada y responde a una necesidad práctica: facilitar la manipulación del material durante un posible uso en el mar.

Las perlas continuaron funcionando a lo largo de siete ciclos de reutilización, un dato que introduce una dimensión distinta a la simple capacidad inicial de captura. La posibilidad de recuperar y volver a utilizar el adsorbente puede influir en el consumo de material y en la viabilidad de cualquier sistema futuro, aunque la información disponible no establece todavía cuánto costaría fabricar, transportar o procesar esas perlas a gran escala.

El equipo de Qingdao señaló que los resultados sientan las bases para adsorbentes que puedan capturar más uranio y, finalmente, utilizarse a gran escala. El uso de la expresión «finalmente» resulta importante, porque separa el logro experimental descrito de una eventual implementación oceánica, que requeriría resolver cuestiones técnicas y operativas que no quedan respondidas por las cifras de estas pruebas.

La presión energética de China

El interés chino por esta tecnología está vinculado con la expansión de la energía nuclear en el país. La información publicada por South China Morning Post indica que China posee reservas considerables de uranio, pero consume mucho más de lo que produce mientras amplía el uso de los reactores nucleares.

Esa brecha entre consumo y producción convierte al agua de mar en una fuente potencialmente atractiva, al menos desde la perspectiva de la disponibilidad del recurso. Los océanos del mundo representan un entorno mucho más amplio que las reservas terrestres, pero la baja concentración del uranio y la complejidad de recogerlo hacen que el desafío no sea únicamente encontrar el elemento, sino capturarlo con eficiencia y costos razonables.

El resultado de 50,4 mg por gramo ofrece a China una referencia favorable frente al objetivo estadounidense de 6 mg por gramo, pero las dos cifras deben leerse dentro del contexto experimental en que fueron obtenidas. Una ventaja en la capacidad del adsorbente no demuestra por sí misma que el proceso completo, desde el despliegue marítimo hasta la recuperación del uranio, sea más barato o más sencillo que las fuentes convencionales.

La conversión de PhosCage en perlas muestra que los investigadores ya consideran la transición entre el material de laboratorio y una configuración más operativa. Aun así, el propio comunicado del equipo presenta el trabajo como una base para desarrollos futuros, por lo que el próximo reto será comprobar si la capacidad de captura y la reutilización se mantienen cuando el material enfrente las condiciones del mar abierto durante periodos más extensos.

Qué significa el resultado para la extracción marina

La extracción de uranio del agua de mar ha sido una meta científica porque permitiría ampliar las fuentes disponibles para el combustible nuclear sin depender exclusivamente de yacimientos terrestres. En este caso, el equipo chino no anunció la explotación comercial de los océanos, sino un material y una forma de presentación que podrían contribuir a resolver una parte del problema técnico.

El desempeño de las perlas en siete ciclos de reutilización constituye uno de los elementos más relevantes del anuncio, porque introduce una prueba de durabilidad más allá de una única captura. No obstante, la noticia no proporciona datos sobre el volumen total de agua procesado, el tiempo requerido por ciclo, la recuperación final del uranio ni el rendimiento energético del sistema, de modo que esas variables permanecen abiertas.

La declaración del instituto sostiene que el trabajo abre un enfoque novedoso y prepara el camino para adsorbentes de mayor capacidad. Al tratarse de una afirmación del equipo investigador, su alcance debe distinguirse de una validación independiente o de una demostración industrial, elementos que no aparecen en la información proporcionada.

Por ahora, el avance coloca a Qingdao en una posición destacada dentro de la búsqueda internacional de uranio marino, al menos según la comparación con la meta estadounidense citada. El siguiente paso será determinar si PhosCage puede conservar su desempeño cuando abandone las muestras de prueba y se enfrente a los requisitos de escala, recuperación y operación sostenida que implica extraer combustible nuclear del océano.

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