China avança para extração de urânio em escala industrial a partir da água do mar

Cientistas chineses revelaram detalhes da tecnologia do método mais eficaz até o momento para extrair urânio da água do mar. A China precisa disso para substituir as importações de combustível de urânio para usinas nucleares. Hoje, o país compra 13.000 toneladas de urânio por ano, produzindo apenas 1.700 toneladas da matéria-prima. Até 2040, a China precisará de mais de 40.000 toneladas de urânio anualmente, grande parte das quais planeja extrair da água do mar.

Fonte da imagem: AI generation Grok 3/avalanche noticias

Segundo cientistas, as águas dos oceanos do mundo contêm 4,5 bilhões de toneladas de urânio, o que é 1.000 vezes maior que as reservas de minério de urânio nas entranhas da Terra. A concentração de urânio na água é extremamente baixa – 3,3 mg por tonelada de líquido, o que dificulta sua extração dessa fonte. O primeiro urânio a ser extraído da água do mar foi no Japão, há cerca de 40 anos. Naquela época, foi obtido cerca de 1 kg de concentrado de urânio – o chamado yellowcake. Não há dificuldades técnicas para tal trabalho, mas não é economicamente viável, o que é o que os cientistas chineses decidiram argumentar.

Dois fatores dificultam a extração eficiente de urânio da água do mar. Primeiro, é a baixa taxa de adsorção dos materiais existentes. Em segundo lugar, a dificuldade de separar íons de urânio e outros metais pesados, em particular o vanádio. Pesquisadores do Centro de Ciências de Fronteiras da Universidade de Lanzhou desenvolveram uma tecnologia que dobra a capacidade de adsorção do urânio e aumenta a eficiência de sua separação do vanádio em 40 vezes.

Como material absorvente, os cientistas usaram uma classe promissora de estruturas metal-orgânicas (MOFs). Esses são compostos de cluster híbridos com a maior porosidade até o momento. Para melhorar as propriedades de absorção dos íons de urânio e sua separação dos íons de vanádio, os novos compostos MOF ganharam a capacidade de alterar o tamanho dos poros sob a influência da luz ultravioleta.

Em experimentos com água do mar e sua imitação, o novo material demonstrou a capacidade de absorver íons de urânio a um nível de 588 mg por grama de material. Ao mesmo tempo, o coeficiente de separação de íons de urânio e vanádio atingiu 215 unidades, o que superou todos os desenvolvimentos anteriores nesta área. Os cientistas estão confiantes de que a extração industrial de urânio da água do mar usando os materiais propostos não é mais ficção científica.

Anteriormente, a China planejava extrair urânio da água do mar em uma escala de quilogramas até 2025, e até 2035 eles esperam construir uma planta de demonstração para mineração de urânio em escala industrial, a fim de garantir a produção contínua de urânio a partir da água do mar no país até 2050.