Un nuevo método para capturar desechos radiactivos de las centrales nucleares es más barato y más efectivo que los métodos actuales, una bendición potencial para la industria energética, según una nueva investigación publicada en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Nuestro método de captura supera con creces todas las tecnologías actuales y puede cambiar el panorama de la producción de energía en todo el mundo", dijo Timo Thonhauser, físico computacional de la Universidad de Wake Forest en el equipo de investigación.
La nueva trampa molecular, un marco organometálico MOF llamado MIL-101-Cr, fue desarrollada por científicos liderados por Jing Li en la Universidad de Rutgers, analizados por el laboratorio de Thonhauser en Wake Forest y medidos por científicos en el laboratorio de Yves Chabal enla Universidad de Texas-Dallas.
Este MOF único elimina casi todo el yoduro radioactivo de las barras de combustible nuclear usado. Las regulaciones en los Estados Unidos requieren que las plantas de reprocesamiento depuren el 99.967 por ciento de yoduros radiactivos de las barras. El MOF MIL-101-Cr elimina el 99.979-99.984 por ciento.
Los MOF son una clase relativamente nueva de materiales en los que las esquinas metálicas están conectadas por un conector orgánico.
"Eso se convierte en un marco completo con un espacio vacío en el medio", explicó Thonhauser. "Se parece a una esponja".
El avance se produjo cuando los investigadores de Rutgers adjuntaron "agarradores" a las esquinas metálicas de su MOF, creando MIL-101-Cr, un adsorbente industrial que es muy bueno para capturar un subproducto particular de la producción de energía nuclear: el yoduro radiactivo.Esta sustancia se ha relacionado con el cáncer en humanos.
Como el físico computacional del equipo de investigación, Thonhauser, con la asistente postdoctoral Stephanie Jensen, realizó pruebas teóricas del MOF usando una supercomputadora. Su objetivo era determinar por qué y cómo funciona la trampa para que pueda mejorarse en pruebas adicionales.
De hecho, este MOF es tres o cuatro veces mejor que el adsorbente industrial actual utilizado por las centrales nucleares. También es más barato, ya que no se basa en un metal precioso como la plata para formar sus esquinas.
Solo ese hecho podría ahorrar en costos de combustible en todo el mundo. Un informe de 2015 de la Asociación Mundial de Energía Nuclear calificó el costo de la energía nuclear en los Estados Unidos más bajo que el carbón pero más alto que el gas natural.
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Materiales proporcionado por Universidad de Wake Forest . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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