El accidente nuclear de Fukushima permanece grabado en la memoria de muchas personas. Fue una catástrofe que provocó la liberación de grandes cantidades de agua contaminada radiactivamente, 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 lo siguen siendo durante miles de años. Como son las cosas, el gobierno japonés planea verter esta agua, más de un millón de litros en total, en el Océano Pacífico en 2022.

"Si usaron nuestro filtro, ellos no necesitarían, "dice Raffaele Mezzenga, Profesor de Alimentos y Materiales Blandos en ETH Zurich. Hace cuatro años, él y su científica principal, Sreenath Bolisetty, dieron a conocer su invención de una membrana de filtro hecha principalmente de proteína de suero de leche desnaturalizada y carbón activado.

En una publicación en ese momento, los investigadores demostraron la eficacia con la que su producto elimina los metales pesados, algunos elementos radiactivos como el uranio, y metales preciosos como oro o platino del agua.

Filtro también apto para isótopos radiactivos

Ahora, Mezzenga y Bolisetty han utilizado su membrana para depurar efluentes hospitalarios contaminados con elementos radiactivos. En el transcurso de su investigación, los dos investigadores descubrieron que su filtro también es eficaz para eliminar estas sustancias. Su estudio fue publicado recientemente en la revista Ciencias ambientales:investigación y tecnología del agua .

Las pruebas de laboratorio muestran que la membrana puede eliminar los radionucleidos utilizados en el campo médico:tecnecio-99m, yodo-123 y galio-68 — del agua con eficiencias de más del 99,8% en un solo paso de filtración.

Los investigadores también probaron su membrana de filtro con una muestra de efluentes reales de un hospital suizo. que contenía yodo-131 radiactivo y lutecio-177. Eliminó ambos elementos casi por completo del agua.

El almacenamiento de material radiactivo requiere espacio

Los profesionales médicos usan radionúclidos para tratar el cáncer, por ejemplo, o como agente de contraste en procedimientos de imagen. En la mayoría de los casos, estos materiales son solo ligeramente radiactivos y tienen una vida media corta de unas pocas horas o días.

Sin embargo, No se permite la eliminación en el sistema de alcantarillado ni para los efluentes hospitalarios que contengan estas sustancias ni para los desechos humanos de los pacientes tratados con ellas. Por lo tanto, los hospitales deben almacenar los efluentes de forma segura en contenedores especiales hasta que la radiactividad haya descendido a un nivel inofensivo. Esto crea problemas con el espacio. Pero ese no es el único problema. También es necesario asegurarse de que el personal y el medio ambiente estén protegidos de la radiación.

La membrana reduce enormemente los volúmenes de desechos

"Gracias a nuestra membrana, es posible reducir enormemente la cantidad de residuos y almacenar los elementos radiantes de forma compacta, sólidos secos, "Dice Mezzenga. Una vez que la membrana ha alcanzado su capacidad de absorción total, se puede reemplazar y almacenar de una manera que no ocupe mucho espacio, el explica. Los líquidos filtrados se pueden descargar de forma segura en el sistema de alcantarillado.

El coautor del estudio, Bolisetty, cofundó BluAct Technologies GmbH hace cuatro años. Ahora su empresa está preparando un proyecto piloto con un gran hospital suizo que desea probar la filtración de efluentes radiactivos. Confía en que el proyecto pronto estará en funcionamiento. Actualmente se están llevando a cabo negociaciones para establecer una forma segura de implementar los filtros.

Bolisetty también está negociando con una empresa japonesa involucrada en la operación de limpieza de Fukushima sobre el uso de la membrana del filtro para tratar una muestra de agua contaminada. Su objetivo es averiguar si elimina de forma fiable la mayoría de los elementos radiactivos y si es adecuado para el tratamiento de grandes volúmenes.

Membrana filtrante eficaz a gran escala

Según los resultados de su estudio actual, El profesor de ETH Mezzenga cree que el producto tiene lo que se necesita. "La membrana del filtro elimina los isótopos radiactivos a gran escala, ", dice. En principio, todos los isótopos radiactivos de la tabla periódica que se encuentran entre los extremos probados, es decir, tecnecio y uranio, unirse a la membrana. Estos incluyen cesio radiactivo, yodo, plata y cobalto, todos los cuales están presentes en el agua filtrada 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 pequeña.

"Si nuestra suposición es correcta, la membrana del filtro podría reducir enormemente 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 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 de filtro. La proteína de suero utilizada es un producto de desecho de la industria láctea, 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 de filtro ahora mismo y, al hacerlo, resolver un problema medioambiental grave, "Dice Bolisetty.