Die Reaktorkatastrophe von Fukushima ist noch längst nicht bewältigt. Millionen Liter Wasser, die die radioaktive Elemente Strontium und Caesium enthalten, müssen noch entseucht werden. Forscher der Universität Helsinki haben jetzt ein Verfahren, mit dem das Wasser gereinigt werden kann, deutlich verbessert. Es geht künftig viel schneller und es bleibt weniger fester radioaktiver Abfall übrig. Der Trick der Finnen: Die Finnen arbeiten nicht mit Krümeln aus Natriumtitanat, wie es die Japaner tun, sondern mit nanofeinen Fäden, die sie zu einem Knäuel formen. Verseuchtes Wasser, das mit der Chemikalie in Berührung kommt, wird von Strontium befreit. Die Ionen dieses Elements verdrängen die Natriumionen und nehmen deren Platz ein. Übrig bleibt ein Feststoff, der radioaktives Strontium, Titan und Sauerstoff enthält. Dieser muss so gelagert werden, dass seine Strahlung keinen Schaden anrichten kann – in Deutschland wären es die so genannten Castor-Behälter, die absolut strahlendicht sind.


Foto: RIITTA-LEENA INKI

Größere Oberfläche, höhere Effektivität

Die Fäden sind weitaus effektiver als die Krümel, weil sie eine vielfach größere Oberfläche haben. Der Austausch der Ionen findet also weitaus schneller statt. Die Fäden entstehen mit einem Verfahren namens Elektrospinnen. Dazu werden Nanopartikel aus Natriumtitanat in Ethanol und Essigsäure geschüttet. Es entsteht eine dünnflüssige Brühe, die versponnen wird. Zwischen eine feine Düse und einen Kollektor legen die finnischen Forscher eine elektrische Spannung von einigen 1000 Volt. Diese beschleunigt die Brühe in Richtung Kollektor. Dabei entsteht ein äußerst feiner Faden. Er setzt sich auf dem Kollektor ab. Millionen davon bilden ein Knäuel, das als Ionenaustauscher fungiert.

Nanoformat braucht eine spezielle Anlage

„Der Vorteil des elektrogesponnenen Natriumtitanats liegt darin, dass der Ionenaustausch schneller vonstatten geht“, sagt Risto Koivula, ein Spezialist für die Ionenaustauschtechnik. Elektrospinnen ist eine etablierte Technik. Um jedoch nanofeine Fasern herzustellen war eine spezielle Anlage nötig, die am Excellenzzentrum für die Abscheidung von Atomlagen auf einem Substrat aufgebaut wurde.


via Helsinki.fi

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