Filtrar los elementos radiactivos del agua
La membrana reduce masivamente los volúmenes de residuos
El accidente nuclear de Fukushima permanece grabado en la memoria de la gente. Fue una catástrofe que causó la liberación de enormes cantidades de agua contaminada por radioactividad, que los operadores de la central nuclear tuvieron que limpiar posteriormente. Uno de los métodos que utilizaron fue la ósmosis inversa, pero no fue particularmente eficaz. Aunque es posible purificar hasta el 70 por ciento del agua contaminada de esta manera, los elementos radiactivos se acumulan en el 30 por ciento restante. Algunos de estos elementos son altamente radiactivos y permanecen así durante miles de años. Tal como están las cosas, el gobierno japonés está planeando verter esta agua - más de un millón de litros en total - en el Océano Pacífico para el año 2022.
Los investigadores están presentando un ejemplo de su membrana de filtro.
Mezzenga Lab / ETH Zürich
"Si usaran nuestro filtro, no lo necesitarían", dice Raffaele Mezzenga, Profesor de Alimentos y Materiales Suaves en ETH Zurich. Hace cuatro años, él y su científico principal Sreenath Bolisetty revelaron su invento de una membrana de filtro hecha principalmente de proteína de suero desnaturalizada y carbón activado.
En una publicación de la época, los investigadores demostraron la eficacia de su producto para eliminar del agua los metales pesados, algunos elementos radiactivos como el uranio y metales preciosos como el oro o el platino.
El filtro también es adecuado para los isótopos radioactivos
Ahora, Mezzenga y Bolisetty han usado su membrana para purificar efluentes hospitalarios contaminados con elementos radiactivos. En el curso de su investigación, los dos investigadores descubrieron que su filtro es eficiente para eliminar estas sustancias también. Su estudio fue publicado recientemente en la revista Environmental Science: Investigación y Tecnología del Agua.
Las pruebas de laboratorio muestran que la membrana es capaz de eliminar los radionúclidos utilizados en el campo de la medicina - tecnecio-?99m, yodo-?123 y galio-?68 - del agua con eficiencias superiores al 99,8% en un solo paso de filtración.
Los investigadores también probaron la membrana de su filtro con una muestra de efluentes reales de un hospital suizo, que contenían yodo radiactivo -?131 y lutecio-?177. Eliminó ambos elementos casi por completo del agua.
El almacenamiento de material radiactivo requiere espacio
Los profesionales médicos utilizan los radionúclidos para tratar el cáncer, por ejemplo, o como agente de contraste en los procedimientos de diagnóstico por imágenes. En la mayoría de los casos, estos materiales son sólo ligeramente radioactivos y tienen una corta vida media de sólo unas pocas horas o días.
No obstante, no se permite la eliminación en el sistema de alcantarillado de los efluentes hospitalarios que contienen estas sustancias ni de los desechos humanos de los pacientes tratados con ellas. Por lo tanto, los hospitales deben almacenar los efluentes de manera segura y protegida en contenedores especiales hasta que la radiactividad haya descendido a un nivel inofensivo. Esto crea problemas de espacio. Pero ese no es el único problema. También es necesario asegurar que el personal y el medio ambiente estén protegidos de la radiación.
La membrana reduce masivamente los volúmenes de residuos
"Gracias a nuestra membrana, es posible reducir enormemente la cantidad de residuos y almacenar los elementos radiantes como sólidos compactos y secos", dice Mezzenga. Una vez que la membrana ha alcanzado su plena capacidad de absorción, puede ser reemplazada y almacenada de manera que no ocupe mucho espacio, explica. Los líquidos filtrados pueden entonces ser descargados de forma segura en el sistema de alcantarillado.
El co-autor del estudio Bolisetty co-fundó BluAct Technologies GmbH hace cuatro años. Ahora su compañía está preparando un proyecto piloto con un gran hospital suizo que quiere probar la filtración de efluentes radiactivos. Confía en que el proyecto pronto estará en marcha. Actualmente se están llevando a cabo negociaciones para establecer una forma segura de implementar los filtros.
Bolisetty también está manteniendo negociaciones con una empresa japonesa involucrada en la operación de limpieza de Fukushima sobre el uso de la membrana del filtro para tratar una muestra del agua contaminada. Su objetivo es averiguar si elimina de forma fiable la mayoría de los elementos radiactivos y si es adecuada para el tratamiento de grandes volúmenes.
La membrana del filtro es efectiva a gran escala
Basándose en los resultados de su estudio actual, el profesor Mezzenga cree que el producto tiene lo que se necesita. "La membrana del filtro elimina los isótopos radioactivos a gran escala", dice. En principio, todos los isótopos radiactivos de la tabla periódica que se encuentran entre los extremos probados, es decir, el tecnecio y el uranio, se unen a la membrana. Estos incluyen el cesio radiactivo, el yodo, la plata y el cobalto, todos ellos presentes en el agua que se filtra de Fukushima. También están presentes grandes cantidades de tritio; este es el único elemento que probablemente no se unirá a la membrana porque es demasiado pequeño.
"Si nuestra suposición es correcta, la membrana del filtro podría reducir masivamente el volumen de aguas residuales en Fukushima, lo que significa que no habría que verter agua radiactiva en el Océano Pacífico", dice Bolisetty. Explica que los filtros saturados con los elementos altamente radiactivos pueden almacenarse como sólidos, por ejemplo en el mismo lugar que las barras de combustible usadas de las centrales nucleares.
No es particularmente difícil producir la membrana del filtro. La proteína de suero utilizada es un producto de desecho de la industria lechera, barato y disponible en todas partes. El componente de carbón activado también está disponible. "Estoy seguro de que Japón podría empezar a utilizar la membrana del filtro ahora mismo y, al hacerlo, resolver un grave problema medioambiental", dice Bolisetty.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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