Výzkumný tým vedený laureátem Nobelovy ceny Andre Geimem z britské Univerzity v Manchesteru představil membránu z grafenu, která může fungovat jako „síto“ oddělující protony – atomová jádra vodíků – od těžšího vodíkového izotopu – deuteria.
Využití grafenového filtru v jaderném průmyslu by mohlo mít významný dopad při snižování nákladů na čištění radioaktivního odpadu, uvádí článek publikovaný v časopise Science a na webové stránce Univerzity v Manchesteru.
„Grafen by mohl zjednodušit výrobu těžké vody i čištění jaderného odpadu filtrováním různých izotopů vodíku,“ oznámili výzkumníci.
To znamená, že produkce těžké vody pro jaderné elektrárny by mohla být až desetkrát méně energeticky náročná, jednodušší a levnější než při využití konvenčních metod. Těžký izotop vodíku – deuterium – je široce využíván v analytických i chemických technologiích a také v podobě těžké vody jako chladič a moderátor v některých energetických a výzkumných reaktorech.
Univerzita na svém webu uvedla: „Současné separační technologie na produkci těžké vody jsou extrémně energeticky náročné a představují tak velký vědecký a průmyslový problém. Využití grafenu nyní slibuje mnohem efektivnější výrobu těžké vody.“
Doktor Marcelo Lozada-Hidalgo, postgraduální výzkumník Univerzity v Manchesteru a jeden z autorů studie, uvedl: „Jedná se o první membránu, která dokáže rozlišovat subatomární částice, a to vše při pokojové teplotě. Nyní, když jsme ukázali, že se jedná o plně funkční technologii, doufáme, že si rychle najde cestu do reálných aplikací.“
Profesorka Irina Grigorievová, která je spoluautorkou studie, řekla: „Byli jsme ohromeni, když jsme zjistili, že naše membrána zvládne oddělit subatomární částice. Naše technologie je navíc jednoduše nastavitelná. Nyní doufáme, že brzy uvidíme reálné aplikace této technologie nejen v chemických a analytických technologiích, ale také v technologiích používaných při čištění jaderného odpadu od radioaktivního tritia.“
Švédská královská akademie věd udělila v roce 2010 Nobelovu cenu za fyziku Andremu Geimovi a Konstantinu Novoselovi z Univerzity v Manchesteru za průlomové experimenty tykající se dvourozměrného materiálu – grafenu.
Zdroj: Nuclear Engineering International
1 Comment
Grafenové filtry- nanostruktura dalších materiálů bude asi vhodnější, zejména pro agresivnější prostředí. Mohou to být nanomaterály z keramiky nebo multimetalické.