Kasyklų vanduo su radžiu: naujas zeolitų sprendimas žada švaresnę aplinką ir naudą medicinai

Kasyklų vandenys dėl didelio druskingumo, sunkiųjų metalų ir radioaktyviųjų elementų koncentracijų yra viena sudėtingiausių pramoninės taršos problemų. Ypač daug dėmesio sulaukia radis, kuris gali patekti į aplinką kartu su vandeniu, išsiurbiamu iš požeminių šachtų ar išgaunant naftą bei dujas.

Tokie vandenys, patekę į upes ar kitus telkinius, gali teršti ne tik paviršinį vandenį, bet ir dugno nuosėdas. Ilgainiui tai didina riziką ekosistemoms ir apsunkina vandens telkinių priežiūrą, nes radioaktyviosios nuosėdos gali kauptis ir išlikti ilgą laiką.

Zeolitai vietoje toksiškų reagentų

Lenkijoje Katovicuose veikiančio Głównego Instytuto Górnictwa–Państwowego Instytuto Badawczego tyrėjai pristatė projekto, kuriame kasyklų vanduo valomas nuo radžio pasitelkiant sintetinius zeolitus, rezultatus. Pagrindinė idėja yra radį surišti sorbcijos būdu, o ne naudoti cheminius junginius, kurie sukuria papildomų atliekų.

Projekte tiriami radžio izotopai Ra-226 ir Ra-228, aptinkami vadinamuosiuose radžio ir bario bei radžio ir sulfatų tipo kasyklų vandenyse. Tyrimai sutelkti į Górnośląskio anglies baseino regioną, kuriame dėl geologinių sąlygų tokio pobūdžio vanduo yra plačiai paplitęs.

Zeolitai pagaminti hidroterminės sintezės būdu iš lakiųjų pelenų, kurie susidaro elektrinėse ir kogeneracinėse jėgainėse. Taip sprendimas vienu metu mažina dviejų tipų problemas: pramoninių atliekų kiekį ir užteršto vandens valymo sudėtingumą.

„Metodas, taikytas iki šiol, nors ir labai veiksmingas, turi rimtų trūkumų: bario chloridas yra toksiškas, jam reikia specialių dozavimo sąlygų, o susidarančias atliekas sudėtinga sutvarkyti“, – sakė dr. inž. Krzysztofas Samolejas.

Nauda ne tik aplinkai, bet ir medicinai

Tyrėjų teigimu, sorbcija zeolite gali būti pritaikyta ne vien taršai mažinti, bet ir radžiui išgauti bei sukoncentruoti. Tai svarbu branduolinei medicinai, kurioje vis plačiau taikomi tikslinės alfa dalelių terapijos principai, kai radioaktyvusis izotopas nukreipiamas tiesiai į pažeistus audinius.

Tarp tokių krypčių minimi radionuklidai, naudojami onkologijoje, o kai kurie jų gaunami iš radžio Ra-226. Dėl to technologija, kuri leidžia iš vandens ne tik pašalinti radį, bet ir jį sukaupti, gali tapti tarpine grandimi siekiant patikimesnės žaliavos radiofarmaciniams preparatams.

Projekte akcentuojama, kad pasirinktas sorbentas, sintetinis zeolitas NaP1, laboratorinėmis sąlygomis parodė aukštus sorbcijos rodiklius. Tai leidžia vertinti jį kaip perspektyvų kandidatą radžio šalinimui iš vandenų, susijusių su akmens anglies gavyba.

Kas toliau ir kam tai aktualu

Iki šiol bandymai vyko laboratorijoje, todėl kitas žingsnis yra technologijos tikrinimas realiomis sąlygomis ir pilotiniuose įrenginiuose. Tyrėjai pabrėžia, kad ypač svarbūs būtų nuolatinio srauto bandymai, kurie geriausiai atspindi pramoninį vandens valymą.

„Technologijos mastelio didinimas yra esminis etapas, nes leidžia įvertinti efektyvumą, stabilumą ir ekonominį pagrįstumą realiomis sąlygomis“, – pabrėžė dr. inž. Krzysztofas Samolejas.

Toks sprendimas aktualus ne tik anglies, naftos ar dujų gavybos bendrovėms, bet ir elektrinėms, kuriose susidaro lakieji pelenai, taip pat įstaigoms, dirbančioms su mineraliniais vandenimis ar vandens ruošimu. Projekto autoriai nurodo, kad tyrimai finansuojami Nacionalinio tyrimų ir plėtros centro lėšomis pagal programą LIDER XIII.