Iceebook News
Investigadores desarrollan un método seguro para producir combustible de fusión sin mercurio
Investigadores han desarrollado un método sin mercurio para aislar litio-6, fundamental en la producción de combustible de fusión nuclear. Esta técnica, presentada en Cell Press Chem, es tan eficaz como el proceso tradicional prohibido en EE.UU., lo que podría facilitar el avance de la energía de fusión sostenible.
3 min lectura
Autor - Aldo Venuta Rodríguez
El litio-6 es un isótopo clave en la producción de combustible de fusión nuclear, pero su separación del litio-7 ha sido históricamente un desafío debido a los métodos contaminantes empleados. Hasta ahora, el procedimiento más eficiente, el proceso COLEX, utilizaba mercurio líquido, prohibido en EE.UU. desde 1963 por sus efectos tóxicos.
Un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich y la Universidad Texas A&M ha desarrollado un método electroquímico sin mercurio para aislar litio-6 con una eficacia comparable al proceso convencional. "Este es un avance clave para la energía nuclear", explica Sarbajit Banerjee, autor principal del estudio.
El método se basa en una membrana de óxido de zeta-vanadio (ζ-V₂O₅), un material que captura litio de manera selectiva. Inicialmente diseñado para purificar agua contaminada por la extracción de petróleo y gas, los investigadores descubrieron que también podía diferenciar entre los isótopos de litio-6 y litio-7.
"Nos dimos cuenta de que podíamos extraer litio de manera altamente selectiva", comenta Banerjee. "Entonces surgió la pregunta de si este material podría diferenciar entre litio-6 y litio-7". Gracias a su estructura única, el material captura preferentemente litio-6, permitiendo su aislamiento sin necesidad de agentes tóxicos.
El equipo utilizó una celda electroquímica con un cátodo de ζ-V₂O₅, aplicando un voltaje que dirigía los iones de litio hacia la membrana. Como los iones de litio-6 y litio-7 se comportan de manera diferente, el material atrapa principalmente el litio-6, mientras que el litio-7, más móvil, escapa a la captura.
"El litio-6 se adhiere con más fuerza a los túneles del material", explica Andrew Ezazi, coautor del estudio. "Si imaginamos el enlace químico como un resorte, el litio-7, al ser más pesado, tiende a romperlo con mayor facilidad, mientras que el litio-6 permanece atrapado".
Un solo ciclo de este método logró un enriquecimiento del litio-6 en un 5,7 %. Para alcanzar la pureza requerida en la fusión nuclear (30 % de litio-6), el proceso debe repetirse 25 veces. Con 45 ciclos, es posible alcanzar un 90 % de pureza, un resultado altamente competitivo frente al proceso COLEX.
"Este nivel de eficiencia es sorprendente y demuestra que podemos obtener litio-6 sin recurrir a procesos contaminantes", añade Ezazi. "Aunque aún no hemos alcanzado la producción industrial, este método abre nuevas oportunidades para la energía nuclear segura y sostenible".
Los investigadores también creen que esta tecnología podría aplicarse a otros procesos industriales, como la separación de isótopos radiactivos y la purificación de materiales avanzados. Actualmente, el equipo trabaja en escalar el método a nivel industrial para facilitar su implementación en el sector energético.
"La fusión nuclear es vista como la solución definitiva para la energía limpia", concluye Banerjee. "Esperamos que este avance nos acerque a una producción segura y eficiente de combustible de fusión".
Preguntas frecuentes
- 💬 El litio-6 es esencial para la producción de tritio, un combustible clave en los reactores de fusión nuclear, que podría proporcionar energía limpia y sostenible.
- 💬 Utiliza un proceso electroquímico basado en membranas de óxido de zeta-vanadio (ζ-V₂O₅), permitiendo aislar litio-6 sin necesidad de mercurio.
- 💬 En un solo ciclo, el método enriquece litio-6 en un 5,7 %. Se requieren 25 ciclos para alcanzar el 30 % de pureza necesario para la fusión nuclear.
- 💬 Los investigadores están trabajando en escalar el proceso, con el objetivo de que sea viable para la producción de combustible de fusión en el futuro cercano.
Continúa informándote
Energía geotérmica mejorada podría suministrar 20% de electricidad de EE.UU. en 2050
Análisis de Princeton revela que esta tecnología subterránea podría convertirse en la tercera fuente de energía limpia más importante tras solar y eólica
El retroceso glaciar convierte sumideros de carbono en fuentes de gases de efecto invernadero
Un estudio en Groenlandia occidental revela cómo el agua de deshielo secuestra CO2 mientras los suelos expuestos liberan metano
Los perros de trineo de Groenlandia se extinguen: de 25.000 a 13.000 en dos décadas
Un estudio genómico revela la historia milenaria de los Qimmit mientras enfrentan su mayor crisis de supervivencia por el cambio climático
Descubren un refugio vital para ballenas y delfines en peligro de extinción en Cerdeña
Un estudio de nueve años confirma que el Cañón de Caprera alberga ocho especies de cetáceos, incluyendo cuatro catalogadas como en peligro de extinción
El 66% de muertes de koalas ocurre durante sus breves desplazamientos terrestres
Una investigación revela que los koalas pasan menos del 1% de su vida en el suelo, pero este tiempo representa dos tercios de su mortalidad
Continúa informándote
El polvo sahariano alcanza el Caribe con mayor intensidad y frecuencia que nunca registrada
El sistema Copernicus confirma que aunque el fenómeno no es nuevo, su intensidad actual representa un récord histórico que afecta la calidad del aire a escala global
Musk refuerza su apuesta por la IA: SpaceX invierte masivamente en xAI para desarrollar Grok
La inversión de 2.000 millones forma parte de una ronda de financiación de 5.000 millones que valora la compañía fusionada en 113.000 millones de dólares
Temperaturas extremas y vientos racheados alimentan el incendio forestal de 8.000 hectáreas cerca del Gran Cañón
El fuego White Sage, iniciado por un rayo el 9 de julio, permanece sin contención y ha obligado a evacuar a 500 visitantes del Borde Norte
OpenAI lanza ofensiva contra Google Chrome con un nuevo buscador potenciado por IA
La compañía creadora de ChatGPT planea revolucionar las búsquedas web con un asistente inteligente que podría lanzarse en las próximas semanas
Las ranas de Fukushima desarrollan cambios genéticos tras 13 años de exposición radiactiva
Un estudio de la Society for Experimental Biology detecta alteraciones en la expresión de cientos de genes en ranas arborícolas japonesas que habitan zonas contaminadas
Investigadores determinan fecha del colapso universal: la contracción empezará en 7.000 millones de años
Un equipo internacional liderado por Cornell y con participación del Centro de Física de Donostia propone un modelo cosmológico basado en ciclos de 33.000 millones de años
Científicos británicos planean misión espacial para estudiar las misteriosas Edades Oscuras del universo
Proyecto CosmoCube utilizará el lado oculto de la Luna como escudo para detectar débiles señales de hidrógeno del universo primitivo, antes de la formación de las primeras estrellas
Sam Altman, CEO de OpenAI, critica falta de apoyo político a la innovación tecnológica en Estados Unidos
El fundador de ChatGPT se declara "políticamente desamparado" y defiende el "tecno-capitalismo" como modelo económico ideal para el futuro
Nuevo satélite británico detectará tormentas solares peligrosas con 15 horas de anticipación
Proyecto UK-ODESSI será el primer monitor espacial europeo de eyecciones de masa coronal y partículas altamente energéticas del Sol
Estudio revela que los antiguos egipcios usaron sistemas hidráulicos para construir las pirámides
Un análisis multidisciplinario de la pirámide escalonada de Saqqara demuestra el uso de elevadores hidráulicos y sistemas de tratamiento de agua hace 4500 años