ETH-Membran filtert radioaktive Elemente aus dem Wasser

Schon vor vier Jahren stellten Raffaele Mezzenga, Professor für Lebensmittel und weiche Materialien an der ETH Zürich, und sein Oberassistent Sreenath Bolisetty eine Filtermembran vor, die im Wesentlichen aus denaturierten Molkeproteinen und Aktivkohle besteht. 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.

Nun haben Mezzenga und Bolisetty die Membran dazu eingesetzt, um Spitalabwässer zu säubern, 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 «Environmental Science: Water Research & Technology» veröffentlicht.

In Laborversuchen kann die Membran die in der Medizin verwendeten Radionuklide Technetium-99m, Iod-123 und Gallium-68 mit Wirkungsgraden von über 99,8% aus Wasser entfernen, und zwar in nur einem Filtrationsschritt. Die Forscher testeten ihre Filtermembran zudem mit einer realen Abwasserprobe aus einem Schweizer Spital. Diese Probe enthielt radioaktives Iod-131 und Lutetium-177. Beides wurde fast vollständig aus dem Wasser entfernt.

Bis die Radioaktivität von Substanzen, die bei Krebsbehandlungen oder als Kontrastmittel eingesetzt werden, zurückgeht, müssen Spitäler die Abwässer in speziellen Behältern sicher lagern. Das führt zu Platzproblemen. Auch Personal und Umwelt müssen vor der Strahlung geschützt werden. «Unsere Membran erlaubt es, das Abfallvolumen massiv zu verkleinern und die strahlenden Elemente als Feststoffe kompakt und trocken zu lagern», erklärte Mezzenga in einer Mitteilung zitiert. Bolisetty plant nun über seine Firma Bluact Technologies GmbH, ein Pilotprojekt mit einem grossen Schweizer Spital. Ausserdem hat er 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 zuverlässig die meisten radioaktiven Elemente entfernt und auch grosse Volumina aufbereiten kann.