Pionierska instalacja oczyszczania promieniotwórczych wód kopalnianych
Naukowcy z Katowic i Lublina opracowali technologię oczyszczania z promieniotwórczych pierwiastków wód z kopalnianych wyrobisk. Pilotażowa instalacja, której skuteczność w usuwaniu radu szacuje się wstępnie na 45 proc., ruszyła w kopalni Ziemowit w Lędzinach.
Promieniotwórcze pierwiastki powszechnie występują w przyrodzie. Znajdują się także w górotworze. Słone wody kopalniane rozpuszczają je; wypompowane z podziemnych wyrobisk na powierzchnię mogę powodować skażenie wód powierzchniowych - stąd konieczność ich oczyszczania.
Instalacja stworzona przez naukowców z Głównego Instytutu Górnictwa (GIG) w Katowicach i Politechniki Lubelskiej wykorzystuje do tego naturalne i syntetyczne zeolity - glinokrzemiany, charakteryzujące się wysoką zdolnością adsorpcji jonów i gazów. Zeolity syntetyczne są wytwarzane na Politechnice Lubelskiej.
W pilotażowej instalacji oczyszczania wód kopalnianych z naturalnych nuklidów promieniotwórczych proces oczyszczania oparty jest na adsorpcji izotopów radu przez specjalnie dobrane mieszaniny syntetycznego i naturalnego zeolitu.
Zeolity, zwane również sitami molekularnymi, dzięki swoim właściwościom mogą być wykorzystywane do usuwania różnego typu zanieczyszczeń, np. właśnie nuklidów promieniotwórczych z wód, także kopalnianych. Badania wykazały, że specjalnie dobrana mieszanka zeolitu naturalnego i sztucznego znaczne polepsza parametry procesu oczyszczania.
Do końca tego roku naukowcy będą kontynuować badania z wykorzystaniem pilotażowej instalacji, analizując efektywność oczyszczania wód kopalnianych z radu z wykorzystaniem zeolitów. Efekty projektu mają być w przyszłości stosowane nie tylko w kopalniach węgla, ale też w innych branżach, gdzie wody zawierają naturalne promieniotwórcze pierwiastki.
"Zakładamy, że nowa technologia będzie mogła być zastosowana nie tylko w kopalniach węgla, ale także do oczyszczania wód o podwyższonych stężeniach naturalnych nuklidów promieniotwórczych w innych działach gospodarki, np. w kopalniach miedzi czy górnictwie ropy naftowej i gazu, gdzie także występują wody radowo-siarczanowe" - wskazała szefowa Śląskiego Centrum Radiometrii Środowiskowej GIG, prof. Małgorzata Wysocka.
Naukowcy oceniają, że projekt ma duży potencjał rozwoju - podobne instalacje mogą np. posłużyć do oczyszczania wód pitnych z ujęć podziemnych.
Instalacja składa się ze stanowisk modułowych, z zeolitem umieszczonym w specjalnych kartridżach z tworzywa sztucznego. Pozwala to na elastyczne prowadzenie procesu oczyszczania oraz upraszcza wymianę złoża zeolitowego w kartridżach. Wstępne testy wskazały, że wydajność usuwania radu w instalacji sięga 45 proc.
Projekt zakończy się w przyszłym roku. Jego partnerem przemysłowym jest spółka Kopex-ex-coal. Koordynatorem projektu jest katowicki GIG. Przedsięwzięcie jest realizowane w ramach Programu Badań Stosowanych Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.