Pesquisadores chineses desenvolvem micromotor movido a luz para capturar urânio na água

Pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, vinculados ao Instituto de Lagos Salgados de Qinghai, desenvolveram um micromotor movido a luz capaz de navegar ativamente na água para capturar íons de urânio. A tecnologia utiliza uma estrutura metalorgânica (MOF) que converte a luminosidade em movimento, transformando o coletor em um dispositivo autopropulsor em microescala.

O urânio é o combustível fundamental para reatores nucleares e, embora existam aproximadamente 4,5 bilhões de toneladas dissolvidas nos oceanos, a baixa concentração do elemento torna a extração economicamente inviável e tecnicamente difícil. Para a China, que depende de importações, a viabilização de fontes oceânicas é uma prioridade estratégica para garantir a estabilidade do fornecimento energético nuclear.

O sistema consiste em partículas porosas com cerca de 2 micrômetros de diâmetro — dimensões significativamente menores que as de um fio de cabelo humano. Com a composição química ajustada para garantir estabilidade em meios aquosos, essas partículas funcionam como motores que, ao entrarem em contato com pequenas quantidades de peróxido de hidrogênio, deslocam-se a 7 micrômetros por segundo. A incidência de luz potencializa esse desempenho, quase dobrando a velocidade de navegação por meio de energia solar.

Diferente dos adsorventes convencionais, que dependem do contato passivo com os íons, o micromotor localiza e captura o material ativamente. Em testes de laboratório, a eficiência foi alta, atingindo a captura de 406 miligramas de urânio por grama. O mineral foi convertido em uma forma estável, o que simplifica a separação e o armazenamento seguro.

Durante os experimentos, conduzidos em grande parte por Ikram Muhammad, foram observados comportamentos semelhantes a dinâmicas biológicas de predador e presa. Ao combinar micromotores ativos com partículas coloidais passivas, surgiram padrões de caça, fuga e movimentos coordenados em enxame, que variavam conforme a concentração do combustível.

Yongquan Zhou, líder da pesquisa, pontuou que, embora a tecnologia de micromotores movidos a luz já existisse, sua aplicação específica para a extração de urânio era inexplorada. O modelo autônomo apresenta-se como uma alternativa energeticamente eficiente e ambientalmente superior aos materiais estáticos. Além do urânio, o conceito pode ser expandido para a recuperação de outros elementos estratégicos, como césio e rubídio.

Apesar do avanço, a tecnologia permanece em estágio inicial. A implementação prática requer a superação de barreiras de engenharia para escalar o sistema além do laboratório, especialmente em ambientes de alta salinidade, como lagos salgados, que ainda limitam a operação dos micromotores.