17.12.2014, 14:03 Uhr | 1 |

Fukushima-Unglück Cece-Verfahren soll kontaminiertes Wasser reduzieren

Die Wassermassen, die auf dem Gelände des havarierten Kernkraftwerks Fukushima in Stahlzylindern aufbewahrt werden, sind mit verschiedenen radioaktiven Stoffen verseucht. Einer der weniger gefährlichen davon ist Tritium. Der große Nachteil der strahlenden Wasserstoff-Variante liegt jedoch darin, dass sie mit herkömmlichen Filtermethoden nicht aus dem Wasser zu entfernen ist. Ein US-Unternehmen möchte jedoch ein aufwendiges wie teures Verfahren anwenden, das die Tritium-Atome vom Wasserstoff isolieren könnte. 

Stahlfässer mit radioaktiv verseuchtem Wasser auf dem Gelände des Kernkraftwerks in Fukushima
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Rund 1000 Stahlzylinder gefüllt mit kontaminiertem Wasser lagern derzeit auf dem Gelände des havarierten Atomkraftswerks in Fukushima.  

Foto: Kimimasa Mayama/dpa

Auch fast vier Jahre nach dem Unglück befinden sich auf dem Gelände des Kernkraftwerks Fukushima-1 noch mehr als 560.000 Kubikmeter radioaktiv verseuchtes Wasser. Die kontaminierte Flüssigkeit war überwiegend aus dem Boden in die Reaktoren geflossen, wurde abgepumpt und in fast 1000 Stahlzylindern gelagert. Nachdem der Kraftwerksbetreiber Tepco über ein Jahr lang mit unterschiedlichen Filter-Varianten experimentiert hat, sei man nun bereit und in der Lage, 62 Radionuklide – also radioaktive Atomsorten – aus dem Wasser zu entfernen, heißt es. Probleme bereitet dem Konzern einzig die strahlende Wasserstoff-Variante Tritium. Doch auch dafür könnte es bald eine Lösung geben.

Einige Wissenschaftler wollen tritium-kontaminiertes Wasser ins Meer leiten

Ein Artikel im Wissenschaftsmagazin Science, der von der Süddeutschen Zeitung aufbereitet und ins Deutsche übersetzt wurde, stellt ein Verfahren vor, welches Wasserstoff von seinen Tritium-Atomen trennen will. Dabei ist der Cece genannte Prozess, den das kalifornische Unternehmen Kurion anwenden möchte, bereits seit 35 Jahren bekannt. Und dabei klingt die kombinierte Elektrolyse mit katalytischem Austausch vielversprechend. Schließlich soll damit das komplette Tritium auf dem Gelände in mickrigen fünf Kubikmetern Wasser konzentriert werden – eine brachiale Reduzierung auf nur ein 110.000-stel des derzeitigen Volumens.

Da Tritium nur Betastrahlung abgibt, die Materie längst nicht so einfach durchdringt wie Gammastrahlung, denken einige Experten offen darüber nach, das tritium-kontaminierte Wasser einfach ins Meer fließen zu lassen. Die Süddeutsche Zeitung zitiert James Seward von der University of California in San Francisco mit den Worten, es gäbe "sehr wenig Bedenken für die menschliche Gesundheit beim Einleiten in den Ozean“. Da Japans Regierung einen politischen Aufschrei seitens Bevölkerung und Fischern aber unbedingt vermeiden möchte, wurde das kalifornische Unternehmen mit Zuschüssen bedacht. In gut einem Jahr soll der Konzern Kurion bewiesen haben, dass die Methode zuverlässig funktioniert.

Die Reinigung würde eine Milliarde US-Dollar kosten

Beim Cece-Verfahren wird das belastete Wasser mithilfe von Strom in einem ersten Schritt in zwei Bestandteile aufgespalten: in Sauerstoff und strahlenden Wasserstoff, Wie Science und Süddeutsche Zeitung erläutern, strömt die Mischung der Wasserstoff-Isotope – also Wasserstoff und Tritium-Atome – anschließend von unten in eine Säule mit Platin-Katalysatoren. Gleichzeitig tropft von oben Wasser hinein. Der Kontakt mit dem Platin sorgt schließlich dafür, dass die Tritium-Atome im Gas ihren Platz mit den Wasserstoffatomen im Wasser tauschen. Das Wasser nimmt dadurch die strahlenden Tritium-Isotope auf, das Gas hingegen wird gereinigt.

epa04524565 Workers get ready to operate in front of Unit Three under the decommissioning of its reactors at tsunami-crippled Tokyo Electric Power Co.'s Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in Okuma, Fukushima Prefecture, northern Japan, 11 December 2014, after three years and nine months from the 11 March 2011 earthquake and tsunami. Japanese Prime Minister Shinzo Abe is campaigning for the upcoming Lower House elections for the restart of the nuclear power plant as one of his main policies. EPA/KIMIMASA MAYAMA +++(c) dpa - Bildfunk+++
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Fast vier Jahre nach der Fukushima-Katastrophe ist immer noch unklar, was mit dem radioaktiv verseuchten Wasser genau passieren soll. 

Foto: Kimimasa Mayama/dpa

Wie Kurion erläutert, reduziere sich das Volumen des verseuchten Wassers bei jedem Durchgang des Prozesses um satte drei Viertel. Der Vorgang lasse sich so oft ausführen, bis schließlich die angestrebte Konzentrationsstufe des Tritiums erreicht sei. Sollte sich das Verfahren als praxisgeeignet herausstellen, müssten Japans Regierung und Tepco dafür tief in die Tasche greifen: Der komplette Reinigungsprozess kostet rund eine Milliarde US-Dollar. 

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Von Jan-Martin Altgeld
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kommentare
24.12.2014, 18:02 Uhr Progetti
Wenn aus dem Tritium- kontaminierten Wasser durch Elektrolyse gasförmiger Wasserstoff entsteht, dann könnte mit Hilfe einer Laser- Gaszentrifuge das Tritium mit einer speziellen Laser- Frequenz abgetrennt und
der normale Wasserstoff in Brennstoffzellen weiterverwendet werden. Das separierte Tritium könnte dann später für Kernfusionsversuche verkauft und verwendet werden.
Vielleicht könnten letztendlich auch die effektiven Aufbereitungskosten dadurch deutlich gesenkt werden.

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