Negli oceani ci sono miliardi di tonnellate di materie prime preziose come uranio e litio, quindi l’estrazione è una prospettiva intrigante visto che possono essere usati come alternativa al carbone, al gas naturale e al petrolio per la produzione di energia. Stando alle stime dell’Agenzia internazionale per l’energia atomica, negli oceani ci sono circa 4,5 miliardi di tonnellate di uranio, che supera di mille volte la quantità di uranio presente nei depositi terrestri. Gli scienziati si sono già mossi. Ad esempio, ricercatori cinesi dell’Università di Changchun hanno presentato un procedimento con cui sperano di estrarre elettrochimicamente grandi quantità di uranio dall’acqua di mare. Sarebbe una svolta importante per la Cina, che ha bisogno di materie prime e non dispone di un’importante attività estrattiva di uranio. Infatti, le limitate riserve di uranio sono il principale ostacolo all’ulteriore espansione dell’energia nucleare. Anche in passato ci sono stati diversi esperimenti, ma ora i ricercatori cinesi, usando metodi elettrochimici, sono riusciti a ottenere 1,2 milligrammi di uranio per grammo di acqua, più di quanto si potesse ottenere con i metodi di estrazione.
Finora ci sono sempre state difficoltà con il materiale dell’elettrodo, instabile e difficile da produrre. I ricercatori cinesi, però, sono riusciti a risolvere il problema con una plastica porosa, stando a quanto riportato dalla rivista Central Science. I ricercatori hanno modificato chimicamente questo materiale in modo tale che, dopo 24 giorni, 12,6 milligrammi di uranio per grammo di acqua nel Golfo di Bohai si sono depositati elettrochimicamente sotto forma di ossido giallo brillante. I ricercatori hanno fatto crescere il materiale degli elettrodi su un tessuto di fibra di carbonio mediante elettropolimerizzazione. Questo materiale si è rivelato sufficientemente selettivo da impedire agli ioni metallici concorrenti, abbondanti nell’acqua di mare, di depositarsi sugli elettrodi.
URANIO E LITIO, REBUS CONCENTRAZIONE BASSA DI METALLI
L’estrazione del litio, materia prima importante per la realizzazione di batterie, dal mare è complessa per la presenza di molti metalli diversi nell’acqua di mare e l’elevato contenuto di sale, in media 35 grammi per litro. Ma la domanda di litio è cresciuta con l’avvento delle auto elettriche ed è destinata a crescere ancora. Nel mare sono disciolti circa 230 miliardi di tonnellate, cinquemila volte la quantità presente sulla terraferma. Da qui la corsa della scienza. Ma tutti gli approcci all’estrazione di materie prime disciolte nel mare presentano un ostacolo: la concentrazione estremamente bassa di metalli.
In un litro d’acqua si trovano solo 0,0000033 milligrammi di uranio e 0,18 milligrammi di litio. Per estrarre una tonnellata di uranio è necessario trattare circa un miliardo di metri cubi di acqua marina dolce. Per ottenere questo risultato in un giorno, sarebbero necessari 50 tubi con un diametro di dieci metri, tramite i quali l’acqua dovrebbe essere pompata a una velocità di tre metri al secondo. Quindi, ci vorrebbero circa 5,7 milioni di metri cubi di acqua di mare per trattare una tonnellata di litio.
