Čínští vědci vyvinuli mikromotory, které jako dravci loví uran z oceánů a odpadních vod: Pohání je světlo

Vědci z čínského Qinghai Institute of Salt Lakes vyvinuli mikroskopický materiál, který dokáže aktivně vyhledávat a zachycovat ionty uranu z oceánů a odpadních vod.

Vědci z čínského Qinghai Institute of Salt Lakes vyvinuli mikroskopický materiál, který dokáže aktivně vyhledávat a zachycovat ionty uranu z oceánů a odpadních vod. Na rozdíl od předchozích pasivních metod se tento materiál chová jako dravci, kteří aktivně pátrají po své kořisti, a je poháněn světlem, což z něj činí ekologičtější a efektivnější způsob těžby.

Uran je klíčovou radioaktivní látkou používanou jako palivo v jaderných reaktorech. Čína se snaží snížit svou závislost na fosilních palivech a přechází na kombinaci obnovitelných zdrojů a jaderné energie, což vyžaduje stabilní dodávky uranu. Ačkoli země loni zahájila svůj největší projekt těžby uranu, stále je závislá na dovozu. Odhady naznačují, že mořská voda obsahuje přibližně 4,5 miliardy tun uranu, avšak jeho nízká koncentrace dosud ztěžovala ekonomicky životaschopnou těžbu.

Čínští výzkumníci, vedení Yongquanem Zhouem, využili mikromotory na bázi kovově-organických struktur (MOF). Tyto mikroskopické částice jsou asi 30krát menší než lidský vlas, měří pouhé 2 mikrometry. Materiál, který připomíná houbu, byl upraven tak, aby zůstal stabilní ve vodě po dlouhou dobu. Aktivuje se peroxidem vodíku a mikromotory se pohybují rychlostí 7 mikrometrů za sekundu. Sluneční světlo může tuto rychlost zdvojnásobit. V laboratorních podmínkách dokázali vědci extrahovat 406 miligramů uranu na gram materiálu. Jakmile materiál narazí na uranový iont, uzamkne ho do stabilní minerální formy a bezpečně ho uloží.

Zajímavé je, že vědci pozorovali u těchto mikromotorů kolektivní chování, včetně „lovu“, „útěku“ a „rojení“ s koloidními částicemi, což připomíná systémy dravec-kořist známé z biologie. Technologie je však stále v počáteční fázi a nemůže být okamžitě nasazena ve velkém měřítku. Například v solných jezerech, kde Čína v současnosti těží draslík a lithium, je vysoká salinita, která snižuje efektivitu systému. Zhou věří, že z těchto jezer lze kromě uranu získávat i další strategické prvky, jako je rubidium a cesium, které jsou v současnosti považovány za odpad. Mikromotory by mohly být adaptovány i pro jejich získávání.