Fukushima

Membran aus Molke filtert radioaktive Elemente aus Wasser

Robert Klatt

Eine Membran aus Molke und Aktivkohle filtert 99,8 Prozent der Radionuklide aus Wasser. In Zukunft könnte der Filter zur Reinigung von radioaktivem Abwasser aus Krankenhäusern und in Fukushima genutzt werden.

Zürich (Schweiz). Wissenschaftler der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben bereits 2017 eine Filtermembran auf Basis von Molke und Aktivkohle vorgestellt, die laut in den Fachmagazinen Chemical Communications und Nature Nanotechnology publizierten Studien Schwermetalle und Schadstoffe, darunter Arsen aus Wasser filtern kann. Inzwischen hat das Team unter Leitung von Professor Raffaele Mezzenga aufgrund der großen Nachfrage das Spin-off-Unternehmen BluAct Technologies gegründet, das Filter zur Trinkwasseraufbereitung herstellt.

Eine kürzlich von Forschern der ETH Zürich im Fachmagazin Environmental Science: Water Research & Technology veröffentlichte Studie hat nun belegt, dass die Membran auch radioaktive Elemente aus Wasser entfernen kann. In Laborversuchen konnte die Membran 99,8 Prozent der Radionuklide Technetium-​99m, Iod-​123 und Gallium-​68 mit in nur einem Filtrationsschritt entfernen.

Radioaktives Abwasser aus Krankenhaus

Anschließend erprobten die Wissenschaftler die Filtermembran mit realen Abwasserproben aus einem Krankenhaus, die radioaktives Iod-​131 und Lutetium-​177 enthielten. Auch diese Radionuklide wurden beinahe vollständig aus dem Wasser entfernt. Eingesetzt wurden Radionuklide vor allen als Kontrastmittel für bildgebenden Verfahren und der in der Krebsbehandlung. Anschließend muss das Abwasser von den Krankenhäusern in speziellen Behältern zwischengelagert werden, bis die Radioaktivität zurückgeht und die Entsorgung über die Kanalisation unbedenklich möglich ist.

Laut Mezzenga „könnte die Membran das Abfallvolumen massiv zu verkleinern und die strahlenden Elemente als Feststoffe kompakt und trocken zu lagern.“ Es wäre somit möglich die radioaktiven Elemente aus dem Wasser zu filtern und dieses umgehend in die Kanalisation einzuleiten. Gelagert werden müsste dann nur noch die deutlich kompaktere Membran. Co-Autor Sreenath Bolisetty möchte über sein Unternehmen Bluact Technologies schon bald ein umfassendes Pilotprojekt dazu starten.

Lösung für Fukushima?

Außerdem könnte die Membran möglicherweise auch beim Filtern des radioaktiven Wassers in Fukushima helfen. Die dort aktuell eingesetzte Umkehrosmose ermöglicht nur die Reinigung von etwa 70 Prozent des radioaktiven Wassers. In den übrigen 30 Prozent lagern sich währenddessen radioaktive Elemente an, die noch Jahrtausende Strahlung abgeben. Insgesamt möchte die japanische Regierung 2022 über eine Million Liter dieses strahlenden Wassers 2022 in den Pazifik ableiten. Eine Folgestudie soll nun zeigen, ob die Membran auch in Fukushima eingesetzt werden könnte.

Chemical Communications, doi: 10.1039/D0CC90423F

Nature Nanotechnology, doi: 10.1038/nnano.2015.310

Environmental Science: Water Research & Technology, doi: 10.1039/d0ew00693a

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