El óxido de uranio en polvo con el que se fabrican las barras de combustible utilizadas en los reactores de fisión nuclear está en las manos de unos pocos países. Los principales productores de uranio son Kazajistán, Australia, Canadá, Namibia, Uzbekistán, Níger, China y Rusia. De hecho, en 2020 el 20,2% del uranio que llegó a la Unión Europea procedió de Rusia, y el 19,1% vino de Kazajistán, que es un fiel aliado ruso. Es evidente que desde entonces la relación que sostienen Occidente y Rusia ha cambiado mucho.
En la coyuntura actual para Europa es crucial reducir su dependencia del uranio que procede de Rusia o los países de su órbita. Alemania ya ha completado su apagón nuclear, y España hará lo mismo en 2035 si no modifica el itinerario que ha previsto el Gobierno. Sin embargo, otros países europeos mantienen una apuesta firme por la energía nuclear. Francia es el ejemplo más claro. De hecho, es el segundo país del mundo que tiene más reactores nucleares solo por detrás de Estados Unidos.
Además, en su mix eléctrico este recurso energético es fundamental debido a que tradicionalmente ha generado alrededor del 70% de la electricidad total. En este contexto no debemos pasar por alto que todo gira alrededor de la economía del uranio. Al menos hasta que los reactores de sales fundidas y torio, como el TMSR-LF1 chino que entrará en operación en 2024, se popularicen. Y es algo que con toda seguridad no va a suceder a corto plazo. Sin embargo, lo que sí puede hacerse realidad pronto es la recogida de uranio procedente del agua del mar, un recurso que aspira a dar un espaldarazo definitivo a la fisión nuclear.
La "pesca" de uranio ya está tomando forma
Los océanos de nuestro planeta contienen aproximadamente 4.500 millones de toneladas de uranio natural. Esta cifra es 1.000 veces mayor que el uranio total que contienen los depósitos terrestres conocidos, por lo que es evidente que es un recurso con un potencial enorme y la capacidad de marcar la diferencia para todos los países que mantienen su apuesta por la energía nuclear. Este uranio, y estamos a punto de tropezar con un problema importante, está disuelto en el agua con una concentración de tan solo 3 microgramos por litro.
No es fácil filtrar una enorme cantidad de agua y capturar el uranio natural que contiene, especialmente si es necesario minimizar el coste de este procedimiento
Esto significa, sencillamente, que es necesario procesar una gran cantidad de agua para obtener una cantidad de uranio natural significativa. No obstante, las dificultades no acaban aquí. Y es que en el agua del mar también están disueltos muchos otros elementos químicos, como, por ejemplo, magnesio, calcio, sodio o potasio. Y, además, su concentración puede llegar a ser hasta 400 veces superior a la del uranio. Como podemos intuir no es fácil filtrar una enorme cantidad de agua y capturar el uranio natural que contiene, especialmente si es necesario minimizar el coste de este procedimiento tanto como sea posible.
Las circunstancias en las que acabamos de indagar explican por qué hasta ahora no se ha explotado el uranio disuelto en el agua del mar, pero tenemos razones de peso para prever que el panorama cambiará en el futuro. Y es que dos equipos de científicos de Australia y EEUU han ideado un procedimiento que de acuerdo con sus primeros resultados experimentales puede ser utilizado para filtrar y recoger el uranio disuelto en el agua del mar con mucha eficacia. El corazón de la innovación que proponen es una clase de materiales conocida como HDL (hidróxidos dobles laminares o en capas).
A grandes rasgos estos compuestos son estructuras sintéticas constituidas por láminas intercaladas de hidróxidos metálicos con carga positiva y aniones, que tienen carga eléctrica negativa. En este artículo no necesitamos profundizar ni en sus propiedades fisicoquímicas ni en su estructura, pero nos interesa saber que estos materiales tienen aplicaciones muy interesantes en el ámbito de la nanotecnología. Y también que los elementos químicos que estos científicos han utilizado en su experimento son magnesio y aluminio dopados con algunas tierras raras, como neodimio, europio o terbio.
El compuesto HDL que han diseñado estos investigadores es capaz de recoger el uranio disuelto en el agua del mar con eficacia
Según estos investigadores el compuesto HDL que han diseñado es capaz de recoger con mucha eficacia no solo el uranio disuelto en el agua del mar, sino también otros elementos químicos con los que convive, como el titanio, el aluminio, el hierro o el estroncio. Suena muy bien, y no cabe duda de que es un hallazgo muy importante, pero pone dos interrogantes sobre la mesa.
El primero es el coste de este procedimiento. La presencia de las tierras raras en el filtro tendrá con toda seguridad un impacto perceptible en su precio debido a que algunos de estos elementos químicos son muy escasos y su extracción no es precisamente pan comido. Además, es importante saber qué impacto tendrá este procedimiento de filtrado del agua del mar en el medioambiente, si es que tiene alguno. En cualquier caso, esta investigación pinta bien. Veremos si finalmente llega a buen puerto.
Más información: Energy Advances
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