{"id":63488,"date":"2020-10-07T02:03:00","date_gmt":"2020-10-07T00:03:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=63488"},"modified":"2020-10-04T14:04:00","modified_gmt":"2020-10-04T12:04:00","slug":"radioaktive-elemente-aus-dem-wasser-filtern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/radioaktive-elemente-aus-dem-wasser-filtern\/","title":{"rendered":"Radioaktive Elemente aus dem Wasser filtern"},"content":{"rendered":"\n

Vor einiger Zeit entwickelten ETH-\u200bForscher eine Filtermembran aus Molkeproteinen und Aktivkohle. Nun zeigen sie in einer neuen Studie, dass diese Membran auch sehr effizient radioaktive Elemente aus verseuchtem Wasser filtert.<\/p>\n\n\n\n

or einiger Zeit entwickelten ETH-\u200bForscher eine Filtermembran aus Molkeproteinen und Aktivkohle. Nun zeigen sie in einer neuen Studie, dass diese Membran auch sehr effizient radioaktive Elemente aus verseuchtem Wasser filtert.<\/p>\n\n\n\n

Der GAU von Fukushima ist im kollektiven Ged\u00e4chtnis haften geblieben. Bei dieser Katastrophe traten grosse Mengen radioaktiv verseuchten Wassers aus, das die AKW-\u200bBetreiber reinigen mussten. Sie nutzten dazu unter anderem die Methode der Umkehrosmose. Allerdings ist diese Methode wenig effektiv. Zwar l\u00e4sst sich damit bis zu 70 Prozent des radioaktiv verseuchten Wassers reinigen, in den restlichen 30 Prozent reichern sich jedoch die teilweise stark und \u00fcber Jahrtausende strahlenden radioaktiven Elementen an. Dieses Wasser \u2013 insgesamt \u00fcber eine Million Liter \u2013 will die japanische Regierung 2022 im Pazifik entsorgen.<\/p>\n\n\n\n

\u00abDas m\u00fcsste nicht sein, wenn sie unseren Filter verwenden w\u00fcrden\u00bb, sagt Raffaele Mezzenga, Professor f\u00fcr Lebensmittel und weiche Materialien an der ETH Z\u00fcrich. Schon vor vier Jahren stellte er zusammen mit seinem Oberassistenten Sreenath Bolisetty eine Filtermembran vor, die im Wesentlichen aus denaturierten Molkeproteinen und Aktivkohle besteht.<\/p>\n\n\n\n

In einer Publikation zeigten die Forscher damals auf, dass diese Filtermembran Wasser von Schwermetallen, einigen radioaktiven Elementen wie Uran und Edelmetallen wie Gold oder Platin sehr effizient reinigt. (vgl. ETH-\u200bNews 09.06.2017<\/a>)<\/p>\n\n\n\n

Auch radioaktive Isotope werden gefiltert<\/h5>\n\n\n\n

Nun haben Mezzenga und Bolisetty die Membran dazu eingesetzt, um Spitalabw\u00e4sser zu s\u00e4ubern, die mit radioaktiven Elementen verschmutzt sind. Bei ihrer Untersuchung stellten die beiden Forscher fest, dass ihr Filter auch bei diesen Substanzen effizient ist. Die Studie wurde soeben in der Fachzeitschrift \u00abEnvironmental Science: Water Research & Technology\u00bb<\/a> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

In Laborversuchen kann die Membran die in der Medizin verwendeten Radionuklide Technetium-\u200b99m, Iod-\u200b123 und Gallium-\u200b68 mit Wirkungsgraden von \u00fcber 99,8% aus Wasser entfernen, und zwar in nur einem Filtrationsschritt.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher testeten ihre Filtermembran zudem mit einer realen Abwasserprobe aus einem Schweizer Spital. Diese Probe enthielt radioaktives Iod-\u200b131 und Lutetium-\u200b177. Beides wurde fast vollst\u00e4ndig aus dem Wasser entfernt.<\/p>\n\n\n\n

Lagerung von radioaktivem Material braucht Platz<\/h5>\n\n\n\n

Medizinerinnen und Mediziner nutzen Radionukleide f\u00fcr Krebsbehandlungen oder als Kontrastmittel bei bildgebenden Verfahren. Diese Stoffe sind in der Regel nur schwach radioaktiv und haben eine kurze Halbwertszeit von wenigen Stunden oder Tagen.<\/p>\n\n\n\n

Dennoch d\u00fcrfen Abw\u00e4sser oder auch Ausscheidungen von Patienten, die mit den Substanzen behandelt wurden, nicht in der Kanalisation entsorgt werden. Bis die Radioaktivit\u00e4t auf unbedenkliche Werte zur\u00fcckgegangen ist, m\u00fcssen Spit\u00e4ler die Abw\u00e4sser in speziellen Beh\u00e4ltern sicher lagern. Das f\u00fchrt unter anderem zu Platzproblemen, aber nicht nur. Auch das Personal und die Umwelt m\u00fcssen vor Strahlung gesch\u00fctzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Membran verringert Abfallvolumen massiv<\/h5>\n\n\n\n

\u00abUnsere Membran erlaubt es, das Abfallvolumen massiv zu verkleinern und die strahlenden Elemente als Feststoffe kompakt und trocken zu lagern\u00bb, sagt Mezzenga. Sobald die Aufnahmekapazit\u00e4t der Membran ersch\u00f6pft sei, k\u00f6nne sie ersetzt und platzsparend aufbewahrt werden. Die filtrierten Fl\u00fcssigkeiten hingegen k\u00f6nnten danach in die Kanalisation abgeleitet werden.<\/p>\n\n\n\n

Studienmitautor Sreenath Bolisetty plant nun \u00fcber seine Firma Bluact Technologies GmbH ein Pilotprojekt mit einem grossen Schweizer Spital, das die Filterung von radioaktivem Abwasser testen m\u00f6chte. Er ist zuversichtlich, dass er damit bald starten kann. Zurzeit laufen Verhandlungen, wie die Filteranlage sicher implementiert werden kann. Bluact wurde vor vier Jahren gegr\u00fcndet.<\/p>\n\n\n\n

Weiter hat Bolisetty Verhandlungen mit einer japanischen Firma aufgenommen, die an der Sanierung in Fukushima beteiligt ist. Sein Ziel ist es, eine Probe des verseuchten Abwassers mit der Filtermembran zu behandeln, um herauszufinden, ob diese zuverl\u00e4ssig die meisten radioaktiven Elemente entfernt und auch grosse Volumina aufbereiten kann.<\/p>\n\n\n\n

Filtermembran hat Breitbandwirkung<\/h5>\n\n\n\n

Davon ist ETH-\u200bProfessor Mezzenga aufgrund der Resultate aus ihrer aktuellen Studie \u00fcberzeugt: \u00abDie Filtermembran eliminiert radioaktive Isotope auf breiter Basis.\u00bb Grunds\u00e4tzlich binden alle radioaktiven Isotope, die im Periodensystem zwischen den getesteten Extremen Technetium und Uran liegen, an die Membran. Dazu z\u00e4hlen auch radioaktives C\u00e4sium, Iod, Silber und Kobalt, die im Abwasser von Fukushima vorhanden sind. Einzig Tritium, das dort in hohen Mengen vorkommt, bindet wahrscheinlich nicht an die Membran, weil es zu klein ist.<\/p>\n\n\n\n

\u00abBest\u00e4tigt sich unsere Vermutung, k\u00f6nnte mithilfe der Filtermembran das Abwasservolumen in Fukushima massiv reduziert werden, so dass kein radioaktives Wasser im Pazifik verklappt werden m\u00fcsste\u00bb, betont Bolisetty. Die mit den stark strahlenden Elementen ges\u00e4ttigten Filter k\u00f6nnten als Feststoffe dort aufbewahrt werden, wo beispielsweise auch abgebrannte Brennst\u00e4be aus Atomkraftwerken lagerten.<\/p>\n\n\n\n

Die Herstellung der Filtermembran ist nicht besonders schwierig. Das verwendete Molkeprotein ist ein Abfallprodukt der Milchwirtschaft, g\u00fcnstig und \u00fcberall verf\u00fcgbar. Auch die Aktivkohlekomponente ist einfach erh\u00e4ltlich. \u00abIch bin schon jetzt davon \u00fcberzeugt, dass Japan die Filtermembran sofort einsetzen und damit ein ernstes Umweltproblem l\u00f6sen k\u00f6nnte\u00bb, sagt Bolisetty.<\/p>\n\n\n\n