O acidente nuclear em Fukushima permanece gravado na memória de muitas pessoas. Foi uma catástrofe que causou a liberação de grandes quantidades de água contaminada radioativamente, que os operadores da usina nuclear tiveram que limpar posteriormente. Um dos métodos que usaram foi a osmose reversa, mas não foi particularmente eficaz. Embora seja possível purificar até 70 por cento da água contaminada desta forma, os elementos radioativos se acumulam nos 30% restantes. Alguns desses elementos são altamente radioativos e assim permanecem por milhares de anos. Como as coisas estão, o governo japonês está planejando despejar essa água - mais de um milhão de litros no total - no Oceano Pacífico em 2022.

"Se eles usaram nosso filtro, eles não precisariam, "diz Raffaele Mezzenga, Professor de Alimentos e Materiais Suaves na ETH Zurique. Há quatro anos, ele e seu cientista sênior Sreenath Bolisetty revelaram sua invenção de uma membrana filtrante feita principalmente de proteína de soro de leite desnaturada e carvão ativado.

Em uma publicação da época, os pesquisadores demonstraram a eficiência com que seu produto remove metais pesados, alguns elementos radioativos, como urânio, e metais preciosos como ouro ou platina da água.

Filtro também adequado para isótopos radioativos

Agora, Mezzenga e Bolisetty têm usado sua membrana para purificar efluentes hospitalares contaminados com elementos radioativos. Ao longo de sua investigação, os dois pesquisadores descobriram que seu filtro também é eficiente na remoção dessas substâncias. Seu estudo foi publicado recentemente na revista Ciência Ambiental:Pesquisa e Tecnologia da Água .

Testes de laboratório mostram que a membrana é capaz de remover radionuclídeos usados ​​na área médica - tecnécio-99m, iodo-123 e gálio-68 - da água com eficiências de mais de 99,8% em apenas uma etapa de filtração.

Os pesquisadores também testaram sua membrana de filtro com uma amostra de efluentes reais de um hospital suíço, que continha iodo-131 e lutécio-177 radioativos. Ele removeu os dois elementos quase completamente da água.

O armazenamento de material radioativo requer espaço

Os profissionais médicos usam radionuclídeos para tratar o câncer, por exemplo, ou como agente de contraste em procedimentos de imagem. Na maioria dos casos, esses materiais são apenas ligeiramente radioativos e têm meia-vida curta de apenas algumas horas ou dias.

No entanto, O descarte na rede de esgoto não é permitido nem para efluentes hospitalares que contenham essas substâncias, nem para resíduos humanos de pacientes tratados com elas. Os hospitais devem, portanto, armazenar os efluentes com segurança em recipientes especiais até que a radioatividade caia para um nível inofensivo. Isso cria problemas de espaço. Mas esse não é o único problema. Também é necessário garantir que o pessoal e o meio ambiente estejam protegidos da radiação.

A membrana reduz maciçamente os volumes de resíduos

"Graças à nossa membrana, é possível reduzir enormemente a quantidade de resíduos e armazenar os elementos radiantes como compactos, sólidos secos, "Mezzenga diz. Assim que a membrana atinge sua capacidade total de absorção, ele pode ser substituído e armazenado de uma forma que não ocupe muito espaço, ele explica. Os líquidos filtrados podem então ser despejados com segurança no sistema de esgoto.

Bolisetty, co-autora do estudo, fundou a BluAct Technologies GmbH há quatro anos. Agora sua empresa está preparando um projeto piloto com um grande hospital suíço que deseja testar a filtração de efluentes radioativos. Ele está confiante de que o projeto estará pronto e funcionando em breve. As negociações estão em andamento para estabelecer uma maneira segura de implementar os filtros.

A Bolisetty também está negociando com uma empresa japonesa envolvida na operação de limpeza de Fukushima sobre o uso da membrana do filtro para tratar uma amostra da água contaminada. Seu objetivo é descobrir se ele remove de forma confiável a maioria dos elementos radioativos e se é adequado para o tratamento de grandes volumes.

Membrana de filtro eficaz em larga escala

Com base nos resultados de seu estudo atual, O professor da ETH Mezzenga acredita que o produto tem o que é preciso. "A membrana do filtro elimina os isótopos radioativos em larga escala, "diz ele. Em princípio, todos os isótopos radioativos na tabela periódica que se encontram entre os extremos testados, ou seja, tecnécio e urânio, ligam-se à membrana. Estes incluem césio radioativo, iodo, prata e cobalto, todos os quais estão presentes na água vazada de Fukushima. Grandes quantidades de trítio também estão presentes; este é o único elemento que provavelmente não se ligará à membrana porque é muito pequeno.

"Se nossa suposição estiver correta, a membrana do filtro pode reduzir enormemente o volume de águas residuais em Fukushima, o que significa que nenhuma água radioativa teria que ser despejada no Oceano Pacífico, "Bolisetty diz. Ele explica que os filtros saturados com os elementos altamente radioativos podem ser armazenados como sólidos, por exemplo, no mesmo lugar que barras de combustível usadas de usinas nucleares.

Não é particularmente difícil produzir a membrana do filtro. A proteína de soro de leite usada é um produto residual da indústria de laticínios, barato e disponível em todos os lugares. O componente de carvão ativado também está disponível. "Tenho certeza de que o Japão poderia começar a usar a membrana de filtro agora e, ao fazer isso, resolver um sério problema ambiental, "Bolisetty diz.