Científicos chinos desarrollaron un método universal de separación por membranas, descrito como verde y de alta eficiencia, para extraer selectivamente metales pesados esenciales para tecnologías de nueva energía, informó el lunes la Academia China de Ciencias (CAS), citada por Global Times.
Según la institución, el enfoque busca responder a problemas de técnicas tradicionales de extracción —como contaminación elevada, baja eficiencia y alto consumo energético— y también apoyar la recuperación y el reciclaje de metales críticos.
De acuerdo con el medio, hoy predominan métodos como la extracción con disolventes y la adsorción, que separan iones metálicos mediante enlaces selectivos, pero suelen requerir grandes volúmenes de químicos y generan problemas ambientales.
Las membranas se presentan como una alternativa más limpia y sin químicos, aunque históricamente han fallado en la separación selectiva de metales pesados porque muchos iones son tan parecidos en tamaño y carga que la filtración estándar no logra distinguirlos.
Método innovador
Para resolverlo, el equipo se inspiró en canales biológicos de iones de calcio. Gao Jun, autor de correspondencia del estudio, explicó que los canales de calcio dependientes de voltaje funcionan como un sistema de selección muy específico y cuentan con un pasillo estrecho, unidimensional y con sitios de unión muy específicos. "Cuando entran los iones vip de calcio en sola fila, bloquean el acceso a otros iones competidores, un fenómeno que los científicos denominan 'efecto anómalo de fracción molar'", esclareció.
Inspirados por ese diseño, los investigadores crearon canales microscópicos de aproximadamente 1,4 nanómetros para obligar a ciertos iones metálicos a alinearse en una sola fila. El equipo recubrió el interior de esos canales artificiales con una química específica para atraer uranio, y el sistema reprodujo el efecto observado en los canales biológicos: una vez que el uranio entraba, bloqueaba elementos competidores como el vanadio.
En una prueba continua de 22 días con agua de mar natural, el proceso logró extraer uranio y rechazar otros metales presentes en el entorno. Se señala que la tecnología podría extenderse a la extracción de otros metales, como cobre y oro, mediante la modificación de grupos funcionales, pequeñas unidades químicas superficiales que alteran las propiedades del material sin cambiar su estructura subyacente.
En este contexto, Gao sostuvo que, a futuro, este tipo de clasificación microscópica podría contribuir a una industria de minería y reciclaje más sostenible y ecológica.
