Avance en la separación de isótopos de hidrógeno a temperaturas más altas

En un avance significativo para la ciencia de los materiales, un novedoso marco imidazolato zeolítico basado en cobre (Cu-ZIF-gis) ha demostrado capacidades excepcionales en la separación de deuterio (D2) del hidrógeno (H2) a 120 K (-153 °C). Esta temperatura, que supera el punto de licuefacción del gas natural, abre las puertas a aplicaciones industriales a gran escala, aprovechando potencialmente la infraestructura de GNL existente para la producción económica de D2. Anunciado el 19 de marzo de 2025 por un equipo de colaboración que incluye UNIST, la Universidad de Soongsil, Helmholtz-Zentrum Berlin y MLZ en TUM, la investigación aborda la creciente demanda de deuterio, crucial para semiconductores, dispositivos de visualización y combustible de fusión. Los métodos tradicionales de destilación criogénica a 20 K (-253 °C) consumen mucha energía. El marco Cu-ZIF-gis mantiene su eficacia a temperaturas más altas debido a su expansión de red, lo que facilita el paso y la separación de gases mediante el tamizado cuántico. Los experimentos in situ de difracción de rayos X (XRD) y de dispersión de neutrones cuasi-elástica (QENS) confirmaron la expansión de la red y las diferencias de difusividad de los isótopos. La espectroscopia de desorción térmica (TDS) indicó una separación estable de D2. Los investigadores enfatizan el menor consumo de energía y la mayor eficiencia de separación del material en comparación con los métodos tradicionales, allanando el camino para tecnologías sostenibles de separación de isótopos.