Cientistas do Instituto Técnico de Física e Química, filiado à Academia Chinesa de Ciências, desenvolveram um novo tipo de material – uma membrana – que consegue absorver até 20 vezes mais urânio do mar, com o mínimo de gasto energético.
Tal membrana é inspirada na estrutura fractal de tecidos animais e de plantas, comumente estudada na biologia moderna, e tem uma capacidade de absorção maior, permitindo que uma única grama (g) desse material consiga retirar até 9,03 miligramas (mg) de urânio da água salgada.
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Segundo os especialistas, a água do mar guarda cerca de 4 bilhões de toneladas de urânio – até mil vezes mais do que o urânio disponível em terra firme. Entretanto, hoje, a mineração de urânio em fontes terrestres leva prioridade porque extrair o material da água é, ao mesmo tempo, um processo pouco eficiente e extremamente caro.
“Essa membrana biométrica permite a rápida difusão [de material] e absorção suficiente de íons de urânio por meio de uma estrutura porosa hierárquica se comparada com uma membrana porosa comum. Testes mostraram que esse novo material pode recolher urânio da água do mar com até 20 vezes mais eficiência”, disse Linsen Yang, líder da equipe e autora primária do estudo, ao China Science Daily.
Nos testes, a equipe de pesquisadores usou espectroscopia baseada em raios-x. Eles também afirmam que o novo material pode ser limpo do urânio recolhido com ácido clorídrico, que assegura até 98% de limpeza após aplicação.
De acordo com estudo de 2018 produzido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA), a extração de urânio das minas terrestres pode custar cerca de US$ 41 (R$ 227,17) por quilograma (kg) – isso, fora o investimento em equipamentos, mão de obra, licenciamento e propriedade e outras burocracias. Por essa razão, empresas e governos atuantes nessa parte do setor energético devem ser meticulosos no planejamento de extração.
O mesmo estudo estima que a demanda por energia nuclear deve aumentar 18% em 2030, e 39% até 2050 – o que deve influenciar no preço do quilo de urânio.
Paralelamente, as reservas de urânio no mar são tão densas e tão inexploradas que, segundo o site Interesting Engineering, não faz muita diferença se o homem vai explorá-la mais do que sua capacidade de se renovar. Até mesmo porque, pelos métodos tradicionais, extrair urânio da água custa, segundo estimativas, até US$ 1 mil (R$ 5.541,50) o quilo.
Mas o novo material tem uma taxa de absorção de urânio maior do que equipamentos convencionais, o que implica que ele possa ser utilizado várias vezes antes de eventual degradação. Desta forma, os custos de sua aplicação prometem ser mais econômicos a médio e longo prazo.
Claro, ainda não há uma aplicação prática disso além dos testes feitos pelos pesquisadores chineses, mas eles esperam que novos estudos da membrana criada reforcem a percepção da comunidade científica para os benefícios de sua invenção.
O paper com todos os detalhes foi publicado no jornal científico Nature Sustainability.
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