China extrage combustibil pentru arme hipersonice din apa de mare.

Potrivit SCMP, oamenii de știință de la Universitatea Agricolă și Silvică de Nord-Vest (China) au dezvoltat o nouă tehnologie care permite extracția și colectarea borului din apa de mare.

Borul este un element ușor folosit drept combustibil solid pentru motoarele cu reacție rapidă de pe unele dintre armele hipersonice avansate ale Chinei. În plus, este o componentă cheie în magneții de pământuri rare neodim-fier-bor, un material utilizat pe scară largă în industrie și apărare.

În contextul tensiunilor comerciale legate de mineralele strategice, nevoia unei aprovizionări stabile cu bor, împreună cu neodim și fier, devine din ce în ce mai importantă pentru lanțurile de aprovizionare globale.

Borul joacă un rol crucial în producerea de combustibil pentru armele hipersonice ale Chinei. (Foto: SCMP)

China are cea mai mare cerere de bor din lume , dar nu este un producător major. Majoritatea ofertei globale de bor provine din Turcia și Statele Unite.

Apa de mare conține cantități foarte mici de bor pe care tehnologia actuală de desalinizare prin osmoză inversă nu le poate elimina și poate chiar crește concentrația. Utilizarea pe termen lung a apei filtrate care conține încă bor poate fi dăunătoare sănătății.

Într-un studiu publicat pe 7 noiembrie în revista Science Bulletin, echipa de cercetare a afirmat că tehnologia de evaporare la interfață cu energie solară (SDIE) este considerată o soluție durabilă pentru producția de apă dulce.

Echipa a afirmat că recenta integrare a adsorbenților selectivi în sistemul SDIE a deschis posibilitatea separării simultane a apei dulci și recuperării multor elemente valoroase, cum ar fi litiul, uraniul și cesiul. Bazându-se pe această fundație, au dezvoltat un sistem alimentat cu energie solară atât pentru a produce apă dulce, cât și pentru a separa borul de apa de mare.

Echipa a fabricat un gel inovator numit MMS, folosind alginat de sodiu ca bază și suplimentându-l cu doi compuși de înaltă tehnologie, MXene și MgO. MXene este un nanomaterial bidimensional cu o structură asemănătoare grafenului, remarcabil pentru conversia sa fototermică eficientă, care accelerează evaporarea. Între timp, MgO acționează ca adsorbant, permițând captarea selectivă a borului.

Gelul MMS este realizat în foi subțiri cu grosimea de 2 mm. Stratul superior plutește la suprafața apei pentru a absorbi lumina și a face schimb de aer, în timp ce stratul inferior este scufundat în apă de mare pentru a realiza procesul de absorbție.

Sub lumina soarelui, apa se evaporă de la suprafața gelului, creând un gradient de concentrație care atrage apa de mare în sus, prin gel. Porțiunea de gel care intră în contact cu apa de mare absoarbe continuu apa și borul, în timp ce particulele de MgO din interior rețin borul.

Conform echipei de cercetare, apa dulce este produsă prin evaporare în interiorul gelului compozit MXene-MgO, în timp ce borul se acumulează în interiorul gelului. În testele de laborator, sistemul a atins o rată maximă de evaporare de 2,14 kg de apă/m2 de gel pe oră și a captat 225,52 mg de bor.

Eficacitatea MMS provine din structura sa poroasă stratificată unică și din combinația de MXene și MgO. MXene absoarbe lumina și transformă energia în căldură, în timp ce MgO este un adsorbant eficient de bor. Variațiile de temperatură, concentrație și curgere în cadrul gelului contribuie, de asemenea, la rata accelerată de captare a borului.

Pentru a verifica aplicarea sa practică, echipa a efectuat teste în aer liber în Hong Kong. După trei ore de funcționare, a apărut condens pe partea superioară a dispozitivului. În ciuda radiației solare relativ slabe din martie, gelul a produs în continuare 5,20 kg de apă/m2 și a captat 122,45 mg de bor/m2. Nu au fost detectați ioni de bor în apa condensată.

Potrivit echipei de cercetare, gelul MMS poate fi reutilizat de mai multe ori. După șapte cicluri, capacitatea de adsorbție a borului a rămas peste 86%, în timp ce rata de evaporare a scăzut cu greu.

„Rezultatele arată că MMS are un mare potențial în producerea simultană de apă dulce și extragerea borului din apa de mare sau apa salmastră”, a declarat Fan Zhimin, liderul proiectului de cercetare, adăugând că echipa dorește să continue evaluarea costului și a scalabilității tehnologiei pentru aplicații la scară largă.

Hua Yu (Conform SCMP)

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