El litio 6 es esencial para la preparación de combustible de fusión nuclear, pero es más común, aislar el litio 7, generalmente requiere mercurio líquido, que es extremadamente tóxico. Ahora, los investigadores han desarrollado un método libre de mercurio para el litio aislado -6, que es tan efectivo como la forma tradicional. El nuevo método se ha introducido en el Cell Press Journal el 20 de marzo Acampar.
“Este es un paso para abordar un importante bloqueo de carreteras con relieve nuclear”, dice Sarabjit Banerjee, químico y autor principal de la Universidad ETH Zuric y Texas A&M. “Litio 6 adicción a la energía nuclear. Un material importante para el segundo, y este método puede representar un enfoque viable para la separación de isotop”.
El método tradicional que se utilizó para aislar el litio 6, llamado procesos Colix, incluye mercurio líquido y ha sido prohibido en los Estados Unidos desde 1963 debido a problemas de contaminación. Desde entonces, casi todos los litios -6 utilizados en la investigación estadounidense se han basado en un depósito bajo mantenido en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee. Ser una forma segura de litio 6 aislado sería una clave para desbloquear la fusión nuclear como una fuente de energía sostenible.
Los investigadores se toparon con su método de aislar el aislamiento del litio -6 durante el desarrollo de la membrana para limpiar el “agua preparada”. El agua de la tierra, que se lleva a la superficie durante la perforación de petróleo y gas y debe limpiarse antes de bombear bajo tierra. Vieron que su membrana de limpieza confiscó la cantidad irrelevante de litio en el agua.
“Vemos que podemos seleccionar el litio lo suficiente como para eliminar el litio”, dice Banerjee. “Es por eso que nos sorprendió ver si el contenido podría tener alguna opción para ISOTOP 6-Lithium”.
Las propiedades de unión al litio de la membrana son causadas por un material llamado óxido de wandium zeta (ζ-V)2O5), Un compuesto inorgánico de un laboratorio que tiene un marco para los túneles que se ejecutan en la misma dirección.
“Zeta-V2O5 Banerjee dice que hay algunas características increíbles.
Para probar si el material puede separar el litio -6 de Lithium -7, el equipo estableció una célula electroquímica con Zeta -V.2O5 Catodio. Cuando bombean una solución de agua que contiene iones de litio a través de la célula al aplicar voltaje, se dibujaron iones de litio cargados positivos para cargar negativamente ZETA-V.2O5 En la matriz y sus túneles. Porque los iones de litio -6 y litio -7 se mueven en diferentes estilos, así que zeta -v2O5 Los túneles preferiblemente incautaron iones de litio -6, mientras que más litio móvil -7 onzas sobrevivieron al arresto.
“Litio -6 onzas son muy fuertes para los túneles, que es un procedimiento electoral”, dice Andrew Ezazi, autor principal de Texas A&M. “Si piensas en los enlaces entre V2O5 Y como primavera de litio, puede imaginar que el litio 7 es pesado y es más probable que rompa este vínculo, mientras que el litio -6, porque es leve, mínimo y hace una relación fuerte. “
Dado que los iones de litio se integran en Zeta-V2O5El compuesto transforma gradualmente el color en un verde oliva verde desde amarillo brillante, lo que permite monitorear fácilmente el grado de aislamiento de litio.
El equipo muestra que el mismo ciclo electroquímico enriqueció el litio de 6 a 5.7 %. Se obtiene litio de grado de fusión, que requiere al menos el 30 % de litio 6, este proceso requiere repetir 25 veces y se puede obtener 90 % de litio -6 en aproximadamente 45 ciclos de configuración.
“Este nivel de enriquecimiento es muy competitivo con el proceso Colix sin mercurio”, dice Ezazi.
“Por supuesto, aún no estamos produciendo una producción industrial, y hay algunos problemas de ingeniería en términos del método de diseño del bucle de flujo, pero dentro de un grupo de ciclos de flujo, puede encontrar litio de grado de fusión lo suficientemente barato”.
Los investigadores dicen que sus resultados sugieren que materiales como Zeta-V2O5 Otras sustancias pueden usarse para aislarse, por ejemplo, para separar el radiactivo de Isotopus no radial.
Ahora, el equipo está tomando medidas para aumentar su procedimiento al nivel industrial.
“Creo que la fusión nuclear es la solución definitiva para la energía limpia”. “Esperamos que ayude a resolverlo en la práctica”.
