Werknemers van de beschadigde Japanse kerncentrale Fukushima I proberen de vervuiling van aangrenzend zeewater met radioactief cesium te bestrijden door er zakken met zeolieten in te leggen.
De werknemers lieten drie 100 kilo wegende zakken zeoliet van zo’n 80 centimeter hoog in het water zakken. De zeolieten zouden zo in staat moeten zijn het radioactieve cesium in het zeewater te absorberen. Het gaat hierbij nog om een proef, zo meldde het Japanse persbureau Jiji press zaterdag. Exploitant TEPCO wil eerst bepalen hoe effectief de methode is. Mocht de test slagen, dan kan het materiaal ook gebruikt worden om de ondergelopen turbinebuizen in de reactor te reinigen.
Kanalen
Zeolieten zijn zeer poreuze mineralen, waarin atomen door een specifieke kooistructuur kanalen kunnen vormen – vergelijkbaar met de gangen en liftschachten in een flatgebouw. Dit maakt de mineralen zeer geschikt als moleculaire zeef. Zeolieten worden daarom regelmatig gebruikt in industriële toepassingen, zoals het kraken van ruwe olie. Daarnaast worden de sponsachtige stenen ook regelmatig ingezet bij het ontharden van water, het reinigen van uitlaatgassen en zit het materiaal in vrijwel alle soorten wasmiddel.
Uitwisseling
Het ontharden van water gebeurt in zeolieten door ionenuitwisseling. ‘In de zeolieten zit natrium, dat uitgewisseld kan worden met calciumionen in het water’, legt chemisch technoloog Freek Kapteijn van de TU Delft uit. Hetzelfde principe wordt straks gebruikt bij het verwijderen van het radioactieve cesium uit het zeewater. ‘Cesium is net als natrium positief geladen – het lijkt wat op elkaar en dus is uitwisseling mogelijk’.
Competitie
Volgens Kapteijn kleven er echter ook praktische moeilijkheden aan de methode. ‘In het zeewater zit ook een hoop natrium. Daardoor is niet te zeggen wat er precies gaat gebeuren.’ De cesiumionen krijgen dan namelijk competitie bij de uitwisseling van het aanwezige natrium, waardoor de efficiëntie mogelijk lager zou kunnen uitpakken. Als het systeem werkt, kunnen de zeolieten – zodra ze verzadigd zijn – als radioactief afval worden afgevoerd.
Jodium
Het is overigens niet mogelijk op deze manier het eveneens radioactief besmette jood uit het zeewater te verwijderen. ‘Als jodium al in ionen in het water aanwezig is, dan is het negatief geladen. Die ionen hebben daarom geen reden om in het zeoliet te gaan zitten.’ Dat is jammer, want de hoeveelheid radioactief jodium-131 is in het zeewater rond de Fukushima reactor ongeveer 6500 maal hoger dan toegestaan. De waarden van cesium-134 en cesium-137 waren bij metingen afgelopen vrijdag slechts viermaal te hoog.
George van Hal
