In der Medizin werden radioaktive Nuklide für Krebsbehandlungen oder als Kontrastmittel bei bildgebenden Verfahren genutzt. Diese Stoffe sind in der Regel nur schwach radioaktiv und haben eine kurze Halbwertszeit von wenigen Stunden oder Tagen. Dennoch verseuchen sie die Gewässer, wenn sie in die Kanalisation gelangen oder müssen stattdessen aufwendig gelagert werden. Deutlich gesundheitsgefährdender sind die radioaktiven Stoffe, die in Atomkraftwerken und bei Atomunfällen wie 2011 im japanischen Fukushima entstehen. Noch immer gelangt dort radioaktives Material aus undichten Stellen der zerstörten Reaktoren in die Atmosphäre, das Grundwasser und den Ozean. Zudem fallen große Mengen an verseuchtem Kühlwasser an, die in großem Tanks auf dem Gelände gesammelt werden. Methoden zur Reinigung sind bisher kaum effektiv. Dennoch will die japanische Regierung 2022 insgesamt über eine Million Liter des verseuchten Wassers im Pazifik entsorgen.
Filtermembran aus Molkeprotein und Aktivkohle
Dies möchten Wissenschaftler um Sreenath Bolisetty von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich verhindern. Schon vor vier Jahren stellten sie eine Filtermembran vor, die nachweislich Wasser von Schwermetallen, einigen radioaktiven Elementen wie Uran sowie Edelmetallen wie Gold oder Platin effizient reinigt. Diese sogenannte Amyloid-Kohlenstoff-Hybridmembran hat zudem einen wirtschaftlichen Vorteil: Da der Filter hauptsächlich aus Molkeproteinen – einem Abfallprodukt der Milchindustrie – und Aktivkohle besteht, ist seine Herstellung weder aufwendig noch kostenintensiv, aber ökologisch nachhaltig.
Um herauszufinden, ob sich ihre Filtermembran auch zum Einsatz gegen andere radioaktive Nuklide eignet, haben die Wissenschaftler die Membran nun dazu eingesetzt, um Wasserproben zu säubern, die mehrere in der Medizin verwendete radioaktive Isotope enthielten. Darunter war auch eine Probe aus den Abwasser eines Schweizer Krankenhauses, das zusätzlich zu den Radionukliden biologische Schadstoffe wie Bakterienkolonien enthielt. Die Wissenschaftler ließen die verunreinigten Abwässer durch die Filtermembran laufen. Im Anschluss daran untersuchten sie die Rückstände im Filter mit Hilfe der sogenannten Einzelphoton-Emissions-Computertomographie (SPECT) und Positronen-Emission-Tomographie (PET) auf radioaktive Stoffe. Nach der Filtration maßen sie zudem, ob noch immer Strahlung von den gesäuberten Proben ausging.
