Polski pomysł na toksyczność cezu

Czas2 min

Jak radzić sobie z toksycznością cezu – często wykorzystywanego, a niebezpiecznego dla ludzi i środowiska? Pomóc mogą nanomateriały zawierające sumanen. Pracuje nad tym dr inż. Artur Kasprzak z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. Jest jedynym naukowcem na świecie, który zajmuje się takim zastosowaniem tego związku.

Wysokie stężenia izotopu cezu 137Cs występuje głównie tam, gdzie doszło do katastrof elektrowni atomowych. Tak było np. w Fukushimie i przyniosło poważne konsekwencje.

– Japonia jest krajem wyspiarskim, więc problem był większy niż w Czarnobylu – toksyczny cez przedostał się do wody, w tym do wód gruntowych, na tereny, na których uprawiany jest ryż – mówi dr inż. Artur Kasprzak. – Nie możemy także zapomnieć o występowaniu prądów morskich i o wpływie tego radioaktywnego pierwiastka na ryby.

Co więcej, należy pamiętać, że jeśli izotop cezu już dostanie się do środowiska, będzie w nim występował przez minimum 30 lat. Problem z cezem dotyczy jednak nie tylko miejsc katastrof, a całego świata, bo pierwiastek (pod różnymi postaciami) wykorzystuje się m.in. w leczeniu nowotworów, przemyśle farmaceutycznym, a nawet w suplementach diety.

W poszukiwaniu praktycznego zastosowania

Naukowcy zaczęli szukać sposobów usuwania soli cezu z roztworów wodnych. Tu pojawiły się dwie główne trudności – niska selektywność opracowanych rozwiązań (usuwają nie tylko cez, ale też pożądane pierwiastki, takie jak potas i magnez) oraz wysokie koszty utylizacji.

Dr Kasprzak opracował nowy materiał – składający się z magnetycznych nanocząstek węglowych z rdzeniem kobaltowym modyfikowanych sumanenem.

– Sumanenem zainteresowałem się w 2019 roku podczas stażu naukowego w Osaka University w Japonii, gdy pracowałem w zespole prof. Hidehiro Sakurai – to on w 2003 roku odkrył ten związek – opowiada dr Kasprzak. – Zwróciłem uwagę, że większość badań prowadzonych nad sumanenem to głównie badania strukturalne i syntetyczne. Brakowało w nich informacji o praktycznym wykorzystaniu. Udało mi się jedynie znaleźć wzmiankę, że sumanen w sposób selektywny oddziałuje z kationami cezu.


Dr Kasprzak postanowił praktycznie wykorzystać to działanie sumanenu, opracowując magnetyczny nanoadsorbent cezu.

– Materiał absorbujący cez wsypuje się do zanieczyszczonej wody – mówi naukowiec z PW. – Jego właściwości magnetyczne pozwalają na szybkie, łatwe i dokładne oddzielenie materiału od roztworu. Jeśli wrzucimy do zanieczyszczonej wody materiał bez tych właściwości, musimy oddzielić go w inny sposób, chociażby poprzez odsączanie lub wirowanie. W kuchni jest to proste, ale w przemyśle już nie. Właściwości magnetyczne ułatwiają cały proces. Wystarczy, że przyłoży się magnes do fiolki i materiał oddziela się od roztworu, a wraz z nim cez.

We współpracy z zespołem prof. Hidehiro Sakurai z Japonii dr Kasprzak przeprowadził badania sprawdzające skuteczność swojego rozwiązania. Jednoznacznie stwierdził, że pozwala ono usunąć cez z roztworu, a testy z wykorzystaniem sodu i potasu jako „przeszkadzaczy” (interferentów) potwierdziły selektywność metody.

Pomyślnie wypadły również próby z zawierającymi sól cezu ściekami wodnymi, powstającymi w trakcie prac nad prekursorem leku przeciwnowotworowego i w przypadku ścieków generowanych w rutynowych syntezach organicznych. Badania potwierdziły ponadto, że wytworzony materiał może być wykorzystywany wielokrotnie, ma dużą pojemność adsorpcyjną i można go łatwo regenerować – wystarczy trochę wody. To zmniejsza objętość ścieku zawierające cez i pozwala obniżyć koszty związane z przechowywaniem czy utylizacją odpadów.

Projekt „Magnetyczne nanoadsorbenty zawierające sumanen do selektywnego i efektywnego usuwania soli cezu z roztworów wodnych lub organicznych” jest finansowany w ramach realizowanego na Politechnice Warszawskiej programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza”. Pomysł otrzymał wsparcie w konkursie Centrum Badawczego POB Technologie materiałowe.

Źródło: badawcza.pw.edu.pl

Zostaw komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

- REKLAMA-spot_img
- REKLAMA -

Najnowsze

- REKLAMA -

Zainteresuje Cię

Sekwestracja i podziemne magazynowanie CO2 – zrównoważona technologia przyszłości

W obliczu rosnących wyzwań związanych ze zmianami klimatu, kluczowe pytanie brzmi: jak skutecznie przeciwdziałać globalnemu ociepleniu? W jaki sposób...

Platformy pod bocianie gniazda Energa-Operator liczy już w tysiącach

Już ponad 14 tysięcy platform pod bocianie gniazda założyła Energa-Operator na swoich słupach energetycznych. W ramach ochrony tego gatunku...

Nowy parapodatek zamiast proekologicznego systemu ROP

Firmy wprowadzające na rynek produkty w opakowaniach będą z tego tytułu wnosić opłaty na rzecz państwa, nie mając...

Eiffage Polska buduje pierwszy hotel dla dzikich pszczół w rezerwacie Kadzielnia w Kielcach

Eiffage Polska Budownictwo we współpracy z Fundacją Ekologiczną Pszczoła Musi Być, Geonaturą Kielce i Miastem Kielce zrealizowało w...

ORLEN inwestuje w szkocki start-up recyklingu plastiku – technologia może zwiększyć dostępność surowców wtórnych

ORLEN Venture Capital zainwestował w szkocki start-up ReVentas, który opracował nowatorską technologię oczyszczania odpadów z tworzyw sztucznych umożliwiającą...

KFC rozwija sieć ładowarek dla aut elektrycznych w Polsce

Sieć restauracji KFC rozwija infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych, montując szybkie ładowarki przy lokalach z opcją Drive Thru. Inwestycja...

Veolia rozpoczyna dekarbonizację ciepłowni w Chrzanowie – inwestycja za miliony złotych wyeliminuje węgiel do 2030 roku

Veolia Południe z Grupy Veolia term zainaugurowała 29 maja 2025 roku budowę kotła biomasowego oraz czterech gazowych silników...

Odpad jako zasób. Nowe podejście firm do cyklu życia produktów 

Współczesna gospodarka coraz częściej musi odpowiadać na wyzwania związane z ograniczonymi zasobami naturalnymi, zmianami klimatu i nadmiarem odpadów....