¿El combustible nuclear; Agua salada?

El agua salada puede convertirse en el próximo combustible nuclear, lo que transformará a los océanos en la principal fuente de uranio del mundo.  Aunque parezca fantástico, el agua marina contiene metales en pequeñas cantidades que gracias a su inmenso volumen, albergan suficiente uranio como para garantizar el suministro de energía atómica durante siglos.  

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) y la Agencia Internacional de la Energía Atómica (AIEA) estiman que la demanda de energía nuclear “se duplicará hacia 2035”. “Al ritmo de demanda actual, hay suficiente energía nuclear en el mundo para garantizar el suministro durante los próximos 100 años”, afirma un estudio de la AIE. Sin embargo, conforme aumenta la demanda, también se reducen las reservas y, ante esa realidad, la investigación para extraer uranio del océano se vuelve una alternativa a las fuentes minerales tradicionales.

No obstante, países como Alemania, donde casi una cuarta parte de la energía que se consume es de origen nuclear, han afirmado que prescindirán totalmente de ella hacia el año 2022, fecha en que dejarán de operar todos sus reactores nucleares. El motivo, que esta fuente de energía acarrea elevados riesgos ambientales fruto del envejecimiento de los reactores y del manejo de los residuos radioactivos. Japón, que sufrió el impacto del desastre de la central nuclear de Fukushima, o Suiza, también han dado pasos en la misma dirección que Alemania para transformar su política energética y utilizar fuentes de energía renovable en lugar de nuclear.

Agua nuclear

Según el Cuaderno de Física y Química de Estados Unidos, cada kilómetro cúbico de agua de mar contiene 150 kilogramos de uranio. Es decir, los océanos albergan más de cuatro mil 500 toneladas cúbicas de ese metal “mil veces más cantidad que la de todas las fuentes de uranio conocidas en el mundo occidental”, afirma un estudio del Instituto de Investigación Scripps de California.

En la actualidad, el uranio es utilizado para generar energía eléctrica, aunque también se utiliza con otros propósitos, como la fabricación de armas nucleares. El metal se extrae deminerales denominados ‘menas’, como la uratita. La concentración de uranio en las menas es de 20 mil partes por millón, mientras que en los océanos es de apenas 0.003 partes por millón. Sin embargo, según la investigación de Scripps, publicada en por el periódico de química de la Royal Society of Chemistry, en Inglaterra, el agua de los océanos puede proporcionar cantidades casi ilimitadas de uranio.

Energía nuclear Vs Carbón

El 13.5% de toda la energía en el mundo proviene de plantas nucleares, según la Asociación Nuclear Mundial, (WNA por sus siglas en inglés), respecto al 40% que proviene del carbón. En los países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), el 37% de la energía proviene del carbón y el 23% es de origen nuclear. Sin embargo, para satisfacer esa demanda es necesario extraer seis mil millones de toneladas de carbón negro, pero sólo 60 mil toneladas de uranio. 

A diferencia del carbón “la energía nuclear requiere muy poco combustible” y su proceso es más limpio y barato.  Para producir un millón de kilowatts de energía una planta de carbón requiere 3.2 millones de toneladas de carbón negro durante un año, respecto a las 24 toneladas de uranio que utiliza una planta nuclear, según la WNA. Por estos y otros motivos, las investigaciones para extraer uranio del mar e incrementar la eficiencia de la energía nuclear continúan, a pesar de la política energética de países como Alemania o Suiza.

Para la WNA, el potencial de la energía nuclear no ha sido plenamente explotado y puede multiplicarse por 60 si se desarrollan mecanismos más eficientes para aprovecharla. 

¿Cómo extraer uranio del mar?

El uranio es un metal que puede aislarse de otras moléculas mediante químicos denominados “ligandos”, cuya composición atrae a las moléculas de uranio. Así, los científicos confían en poder extraer grandes cantidades de uranio mediante el uso de estos químicos en el mar y, además, calculan que pueden lograrlo a un precio competitivo.

El proceso que aplican los investigadores en países como Estados Unidos o Japón consiste en depositar grandes placas de plástico impregnadas de químicos ligandos en el mar. El plástico flota dentro de una especie de red clavada al suelo durante dos meses, aproximadamente y, tras ese lapso de tiempo, adquiere un tono amarillento, lo que significa que está impregnado de partículas de uranio.  

Erich Schneider, responsable de un proyecto de investigación para extraer uranio del mar en la Universidad de Austin, Texas, afirma: “hasta el momento hemos obtenido entre dos y cuatro gramos de uranio por cada kilo de plástico”. No obstante, una concentración mucho mayor es necesaria para que el proceso sea rentable.  

En Japón científicos han conseguido extraer más de dos gramos de uranio por cada kilo de plástico y, según sus estimaciones, el precio es casi 10 veces mayor a extraer el metal de minas tradicionales, pues supera los mil 200 dólares por kilo.

No obstante, Schneider confía en poder reducir el costo de la extracción en 300 dólares por kilo, mediante la sustitución de químicos caros por otros más económicos y la reutilización de las placas de plástico para conseguir que el uranio marino sea un producto atractivo para la industria. 

Un metal pesado y caliente

El uranio es uno de los metales más pesados de la Tierra, su símbolo en la tabla periódica es la‘U’. La WNA afirma que  fue descubierto en Alemania en el año de 1789, ocho años después del descubrimiento del planeta Urano.

Este metal se derrite a una temperatura de mil 132 grados centígrados, es 18.7 veces más denso que el agua y constituye la principal fuente de calor en la Tierra. Su capacidad de evaporar grandes cantidades de agua le permite echar a andar generadores de energía que, a la fecha, aportan cerca del 15% de la electricidad consumida a nivel mundial.