Od popiołu do leczenia nowotworów – wykorzystanie zanieczyszczonych wód kopalnianych. Wyniki projektu „Wykorzystanie zeolitów syntetycznych do oczyszczania wód z radu i jego prekoncentracji na potrzeby medycyny nuklearnej”, realizowanego w GIG-PIB w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Wczoraj, tj. 4.05.2026 w Głównym Instytucie Górnictwa – Państwowym Instytucie Badawczym (GIG-PIB) w Katowicach odbyło się spotkanie prezentujące wyniki nowatorskiego projektu dotyczącego wykorzystania zeolitów syntetycznych do oczyszczania wód kopalnianych z radu i jego prekoncentracji na potrzeby medycyny nuklearnej” (akronim KONRAD).
Jego celem jest zbadanie możliwości i wydajności oczyszczania z radu (Ra-226, Ra-228) kopalnianych wód radowo-barowych i radowo-siarczanowych, występujących na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Do oczyszczania wykorzystano zeolity syntetyczne wyprodukowane metodą syntezy hydrotermalnej z popiołów lotnych. Prace prowadzone są pod kierownictwem dr inż. Krzysztofa Samoleja.
Jedną z obiecujących i rozwijanych w świecie metod radioterapii jest metoda TAT (Targeted alpha-particle therapy). Wykorzystuje ona radionuklidy ulegające rozpadowi alfa, m. in. izotopy radu Ra-223 i aktynu Ac-225, stosowane do naświetlania chorych tkanek. Oba izotopy mogą być otrzymywane z radu Ra-226. Odpowiednie radionuklidy można połączyć z cząsteczkami biologicznymi, które „prowadzą” lek dokładnie do miejsca leczenia w organizmie. „Jedną z dotychczas stosowanych metod usuwania radu z wód kopalnianych było współstrącanie radu i baru w postaci siarczanu radowo-barowego, z wykorzystaniem chlorku baru. Metoda ta, choć bardzo skuteczna, niesie ze sobą istotne wady - chlorek baru jest substancją toksyczną, wymaga specjalnych warunków dozowania i generuje odpady trudne do zagospodarowania – mówi dr inż. Krzysztof Samolej. W projekcie KONRAD potwierdzono, że oczyszczenie wody z radu poprzez sorpcję na zeolicie może być wykorzystane nie tylko do usuwania skażenia, lecz także do pozyskania radu i jego prekoncentracji na potrzeby medycyny nuklearnej”.
Proponowana technologia wykorzystuje zeolity syntetyczne z popiołów lotnych wyprodukowane metodą syntezy hydrotermalnej przez zespół pod kierownictwem prof. Wojciecha Franusa z Politechniki Lubelskiej, cenionego eksperta w dziedzinie przemysłowej syntezy zeolitów z odpadów przemysłowych. „Nasz projekt mocno wpisuje się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym - mówi dr inż. Krzysztof Samolej. Do syntezy zeolitów wykorzystujemy popioły lotne, a więc odpad powstający w elektrowniach i elektrociepłowniach. Oczyszczanie wody z radu za pomocą zeolitów eliminuje potrzebę stosowania toksycznych odczynników, takich jak chlorek baru. Selektywne wydzielenie radu Ra-226 z wody na sorbencie spowoduje jego koncentrację, będącą wstępnym etapem procesu prowadzącego do pozyskania tego radionuklidu do produkcji radiofarmaceutyków”.
Badania potwierdzają, że syntetyczny zeolit typu NaP1 ma wysokie parametry sorpcyjne i jest dobrym kandydatem do usuwania radu z wód towarzyszących złożom węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. „Dotychczas eksperymenty były prowadzone na skalę laboratoryjną. Przyszłe prace powinny oceniać wydajność NaP1 w warunkach polowych oraz instalacjach pilotażowych. Szczególnie istotne jest prowadzenie badań w warunkach przepływu ciągłego, co pozwoli na weryfikację działania w warunkach najbardziej zbliżonych do rzeczywistego zastosowania. Skalowanie technologii stanowi kluczowy etap w procesie wdrażania rozwiązań do praktyki, ponieważ umożliwia ocenę ich efektywności, stabilności oraz opłacalności w warunkach rzeczywistych” - podkreśla dr inż. Krzysztof Samolej.
Wyniki projektu mogą mieć znaczenie dla szerokiego grona podmiotów, takich jak:
- kopalnie węgla, ropy naftowej i gazu, poszukujące skutecznych metod oczyszczania wód złożowych z radu i innych pierwiastków promieniotwórczych,
- elektrownie i elektrociepłownie,
- uzdrowiska, wykorzystujące wody mineralne, które mogą wymagać redukcji stężeń radu,
- ujęcia wody pitnej w przypadku, gdy woda surowa zawiera podwyższone stężenia radu,
- producenci zeolitów zainteresowani rozwojem nowych zastosowań swoich produktów,
- firmy przetwarzające i produkujące radiofarmaceutyki, zainteresowane źródłem pozyskiwania radu do zastosowań medycznych.
Projekt KONRAD finansowany jest ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER XIII (numer projektu: LIDER13/0190/2022).
Galeria
