Enriquecimento Limpo de Lítio Pode Revolucionar Energia de Fusão
A busca pela energia de fusão, com sua promessa de uma fonte de energia limpa e abundante, tem sido uma jornada longa e desafiadora. Embora os cientistas tenham feito avanços significativos na obtenção de fusão em escala, os obstáculos permanecem, particularmente na produção de combustível. O método atual de enriquecimento de lítio, um componente crucial, tem se mostrado um perigo ambiental. No entanto, pesquisadores no Texas podem ter descoberto uma solução inovadora: uma maneira econômica e ecologicamente correta de enriquecer o lítio.
Uma Descoberta Acidental
Uma equipe da Texas A&M University se deparou com este processo inovador enquanto trabalhava em um método para purificar a água subterrânea contaminada pela extração de petróleo e gás. Sua pesquisa, publicada na revista Chem, detalha um processo eletroquímico para enriquecer o lítio-6, um isótopo chave usado em reatores de fusão.
Sarbajit Banerjee, professor da ETH Zürich e da Texas A&M, explicou o significado de seu trabalho: "A fusão nuclear é a principal fonte de energia emitida por estrelas como o Sol." A abordagem mais prática para a fusão na Terra envolve isótopos de deutério e trítio. O trítio, sendo raro e radioativo, é atualmente "produzido" em reatores bombardeando isótopos de lítio com nêutrons. O lítio-6 é muito mais eficiente neste processo do que o lítio-7, mais comum.
O enriquecimento de misturas de lítio naturalmente ocorrentes para obter lítio-6 tem sido historicamente uma tarefa tóxica. Banerjee citou o exemplo da planta Y12 no Oak Ridge National Laboratory, onde os Estados Unidos produziram lítio-6 para armas termonucleares usando mercúrio líquido. Este processo resultou na liberação de centenas de toneladas de mercúrio em cursos d'água, levando a graves danos ambientais que persistem até hoje.
Uma Abordagem Mais Verde para o Enriquecimento de Lítio
O novo método da equipe da Texas A&M utiliza um composto chamado zeta-V2O5, originalmente desenvolvido para a limpeza de águas subterrâneas. Eles observaram que este material isola seletivamente o lítio-6 de misturas de isótopos de lítio sem a necessidade de substâncias nocivas como o mercúrio.
"Nossa abordagem usa os princípios de funcionamento essenciais das baterias de íon-lítio e tecnologias de dessalinização", explicou Banerjee. "Inserimos íons de Li de correntes de água dentro dos túneis unidimensionais de zeta-V2O5... nossa esponja seletiva de Li tem uma preferência sutil, mas importante, por 6Li em relação a 7Li, o que proporciona um processo muito mais seguro para extrair lítio da água com seletividade isotópica."
Este avanço pode revolucionar a produção de combustível para geradores de fusão sem exigir grandes reformulações dos reatores existentes. Embora a energia de fusão continue sendo um empreendimento desafiador, Banerjee permanece otimista, afirmando que os avanços em projetos de engenharia, ciência dos materiais e física do plasma estão nos aproximando da realização do potencial da energia de fusão nas próximas décadas.
Fonte: Gizmodo