Naukowcy z GIG‑PIB pokazali, że zanieczyszczone wody kopalniane mogą stać się źródłem cennych radionuklidów do leczenia nowotworów. Dzięki zeolitom syntetycznym wytwarzanym z popiołów lotnych możliwe jest jednoczesne oczyszczanie środowiska z radu i jego odzysk na potrzeby medycyny nuklearnej.
W Głównym Instytucie Górnictwa-Państwowym Instytucie Badawczym w Katowicach zaprezentowano wyniki projektu, który może zmienić sposób myślenia o odpadach przemysłowych i leczeniu chorób nowotworowych. Badacze ze Śląskiego Centrum Radiometrii Środowiskowej GIG‑PIB opracowali metodę oczyszczania wód kopalnianych z radu z wykorzystaniem zeolitów syntetycznych powstających z popiołów lotnych. Projekt realizowano w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Dlaczego rad w wodach kopalnianych to problem?
Wody odpompowywane z kopalń zawierają wysokie stężenia soli, metali ciężkich i pierwiastków promieniotwórczych. Wśród nich znajduje się rad, który trafiając do rzek i osadów dennych, może prowadzić do skażenia środowiska. Dotychczas stosowane metody jego usuwania – m.in. strącanie z użyciem toksycznego chlorku baru – są skuteczne, ale generują odpady trudne do zagospodarowania.
Dlatego potrzebne są technologie, które jednocześnie chronią środowisko i ograniczają ilość niebezpiecznych odczynników.
Zeolity z popiołów – innowacja w duchu gospodarki obiegu zamkniętego
Projekt KONRAD bada możliwość wykorzystania zeolitów syntetycznych (NaP1), otrzymywanych z popiołów lotnych metodą syntezy hydrotermalnej. To rozwiązanie:
- pozwala usuwać rad z wód kopalnianych,
- umożliwia prekoncentrację radu, czyli jego odzyskanie w formie przydatnej dla medycyny nuklearnej,
- eliminuje konieczność stosowania toksycznych substancji,
- wykorzystuje odpad przemysłowy jako surowiec.
Jak podkreśla kierownik projektu, dr inż. Krzysztof Samolej, technologia wpisuje się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym: odpad (popiół) staje się materiałem do produkcji sorbentu, który oczyszcza wodę i umożliwia odzysk cennego radionuklidu.
Od oczyszczania wody do terapii nowotworów
Najbardziej przełomowy element projektu dotyczy medycyny. Rad Ra‑226, odzyskany z wód kopalnianych, może być źródłem izotopów:
- Ra‑223,
- Ac‑225,
wykorzystywanych w terapii celowanej TAT (Targeted Alpha Therapy). To nowoczesna metoda leczenia nowotworów, w której radionuklidy połączone z cząsteczkami biologicznymi trafiają bezpośrednio do komórek nowotworowych, minimalizując uszkodzenia zdrowych tkanek.
Oznacza to, że technologia opracowana w GIG‑PIB może w przyszłości wspierać produkcję radiofarmaceutyków stosowanych w terapii nowotworów.
Co potwierdziły badania?
- Zeolit NaP1 wykazuje wysoką zdolność sorpcji radu z wód kopalnianych.
- Technologia działa skutecznie w warunkach laboratoryjnych.
- Kolejnym krokiem są testy polowe i instalacje pilotażowe, które pozwolą ocenić efektywność i opłacalność procesu w skali przemysłowej.
- Skalowanie technologii będzie kluczowe dla jej wdrożenia w kopalniach i zakładach przemysłowych.
Kto może skorzystać z wyników projektu?
Technologia może zainteresować:
- kopalnie węgla, ropy i gazu,
- elektrownie i elektrociepłownie,
- uzdrowiska korzystające z wód mineralnych,
- ujęcia wody pitnej z podwyższonym stężeniem radu,
- producentów zeolitów,
- firmy wytwarzające radiofarmaceutyki.
Finansowanie
Projekt LIDER13/0190/2022 został sfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER XIII.
