China extrae combustible para armas hipersónicas del agua de mar.

Según SCMP, científicos de la Universidad Agrícola y Forestal del Noroeste (China) han desarrollado una nueva tecnología que permite la extracción y recolección de boro del agua de mar.

El boro es un elemento ligero que se utiliza como combustible sólido para los motores estatorreactores de algunas de las armas hipersónicas avanzadas de China. Además, es un componente clave en los imanes de tierras raras de neodimio-hierro-boro, un material ampliamente utilizado en la industria y la defensa.

En medio de las tensiones comerciales relacionadas con los minerales estratégicos, la necesidad de un suministro estable de boro, junto con neodimio y hierro, es cada vez más importante para las cadenas de suministro globales.

El boro desempeña un papel crucial en la producción de combustible para las armas hipersónicas de China. (Foto: SCMP)

China tiene la mayor demanda mundial de boro, pero no es un productor importante. La mayor parte del suministro mundial de boro proviene de Turquía y Estados Unidos.

El agua de mar contiene cantidades muy pequeñas de boro que la tecnología actual de desalinización por ósmosis inversa no puede eliminar, e incluso puede aumentar la concentración. El uso prolongado de agua filtrada que aún contiene boro puede ser perjudicial para la salud.

En un estudio publicado el 7 de noviembre en la revista Science Bulletin, el equipo de investigación afirmó que la tecnología de evaporación de interfaz con energía solar (SDIE) se está considerando como una solución sustentable para la producción de agua dulce.

El equipo afirmó que la reciente integración de adsorbentes selectivos en el sistema SDIE ha abierto la posibilidad de separar simultáneamente agua dulce y recuperar numerosos elementos valiosos como litio, uranio y cesio. Partiendo de esta base, desarrollaron un sistema alimentado con energía solar para producir agua dulce y separar el boro del agua de mar.

El equipo fabricó un novedoso gel llamado MMS, utilizando alginato de sodio como base y complementándolo con dos compuestos de alta tecnología: MXene y MgO. MXene es un nanomaterial bidimensional con una estructura similar al grafeno, que destaca por su eficiente conversión fototérmica, que acelera la evaporación. Por otro lado, el MgO actúa como adsorbente, permitiendo la captura selectiva de boro.

El gel MMS se fabrica en láminas delgadas de 2 mm de espesor. La capa superior flota en la superficie del agua para absorber la luz e intercambiar aire, mientras que la capa inferior se sumerge en agua de mar para llevar a cabo el proceso de absorción.

Bajo la luz solar, el agua se evapora de la superficie del gel, creando un gradiente de concentración que atrae el agua de mar hacia arriba. La parte del gel en contacto con el agua de mar absorbe continuamente agua y boro, mientras que las partículas de MgO en su interior retienen el boro.

Según el equipo de investigación, el agua dulce se produce mediante la evaporación dentro del gel compuesto MXene-MgO, mientras que el boro se acumula en su interior. En pruebas de laboratorio, el sistema alcanzó una tasa máxima de evaporación de 2,14 kg de agua/m² de gel por hora y capturó 225,52 mg de boro.

La eficacia del MMS se debe a su singular estructura porosa estratificada y a la combinación de MXene y MgO. El MXene absorbe la luz y convierte la energía en calor, mientras que el MgO es un eficiente adsorbente de boro. Las variaciones de temperatura, concentración y flujo dentro del gel también contribuyen a la aceleración de la tasa de captura de boro.

Para verificar su aplicación práctica, el equipo realizó pruebas al aire libre en Hong Kong. Tras tres horas de funcionamiento, se observó condensación en la parte superior del dispositivo. A pesar de la relativamente débil radiación solar de marzo, el gel produjo 5,20 kg de agua/m² y capturó 122,45 mg de boro/m². No se detectaron iones de boro en el agua condensada.

Según el equipo de investigación, el gel MMS puede reutilizarse varias veces. Tras siete ciclos, la capacidad de adsorción de boro se mantuvo por encima del 86 %, mientras que la tasa de evaporación apenas disminuyó.

"Los resultados muestran que el MMS tiene un gran potencial para producir simultáneamente agua dulce y extraer boro del agua de mar o salobre", dijo Fan Zhimin, líder del proyecto de investigación, y agregó que el equipo quiere seguir evaluando el costo y la escalabilidad de la tecnología para aplicaciones a gran escala.

Hua Yu (Según SCMP)

Fuente: https://vtcnews.vn/trung-quoc-chiet-xuat-nhien-lieu-vu-khi-sieu-thanh-tu-nuoc-bien-ar992127.html