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Algen helfen bei der Beseitigung von Radioaktivität

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Nach Atomunfällen und in radiokativen Abfällen von Kernkraftwerken, findet sich ein gefährliches Isotop, dass sich gerne in den Knochen ablagert: Strontium-90.  Eine kleine Alge könnte, aufgrund Ihrer biologischen Fähigkeit zur selektiven Aufnahme von Strontium, zukünftig bei der Dekontaminierung verseuchter Gebiete helfen.

Bis es soweit ist, muss allerdings noch einiges an Forschung betrieben werden. Zum aktuellen Zeitpunkt steht jedoch fest, dass die Alge das Potential hat, eine Basis für neue Technologien in der Aufbereitung verseuchter Flüssigkeiten zu bieten.

Bei der besagten Mikroalge handelt es sich um Closterium moniliferum  (Bogen-Spindelalge). Die Algen haben die Eigenschaft, Biominerale in ihrem Inneren zu bilden. In der Vakuole werden dabei selektiv Metallverbindungen in kristalliner Form eingelagert. Bei der Auswahl der Metalle gehen die Algen sehr gezielt vor. Die halbmondförmige Spindelalge ist in der Lage selektiv Strontium einzulagern. Hier setzt die Idee der Forscher an – Strontium-90  ist ein radioaktives Isotop, das nach Reaktorunfällen und in Abfällen aus Kernkraftwerken vorkommt und ausgesprochen gefährlich für Mensch und Tier ist.

Die Gefahr die von diesem Isotop ausgeht, liegt in der chemischen Ähnlichkeit zu Calcium. Der Körper verfügt nicht über die Möglichkeit diese Atome auseinander zu halten. Das bedeutet, dass radioaktives Strontium, wie Calcium, vor allem in Knochen und Knochenmark eingelagert wird. Als Calciumanalogon gelangt das Strontium dadurch in die Nähe zum blutbildenden Gewebe und kann so  zu Leukämien führen. Die biologische Halbwertszeit des Strontium-90 liegt bei ca. 17,5 Jahren. Das bedeutet, dass der Körper erst nach dieser Zeit die Hälfte des radio- aktiven Materials ausgeschieden hat. Das macht Strontium-90 zu einem gefährlichen Isotop, das nach einem Reaktorunfall die Natur über Jahrzehnte hinweg belastet. Bei einem Reaktorunfall werden allerdings neben Strontium deutlich höhere Mengen unbelastetes Calcium an die Umwelt abgegeben. Hier wäre es ein unschätzbarer Vorteil, wenn man das Strontium selektiv entfernen könnte.

Zurück zu Closterium moniliferum. Genau genommen hat die Mikroalge kein spezielles Interesse an Strontium, vielmehr sammelt sie Barium. Die chemische Ähnlichkeit der beiden Elemente führt allerdings dazu, dass Strontium ebenfalls aufgenommen, Calcium allerdings verschmäht wird.

Der Stand der Forschung ist noch nicht sehr weit fortgeschritten. Es ist auch noch nicht untersucht, wie die Algen sich in einem radioaktiv belasteten Milieu verhalten. Aber vielleicht sollte man hier möglichst schnell ein paar Testreihen mit radioaktivem Material starten, um die Potentiale der Mikroalge unter reellen Bedingungen auf den Prüfstand zu stellen.

Ich finde, dass dieses Beispiel verdeutlicht, welch großes Potential noch in der biologischen Vielfalt der Algen schlummert. Heute kennen wir nur einen Bruchteil der vorhandenen Spezies, die industrielle Nutzung beschränkt sich auf einige wenige Arten. Ich bin überzeugt, dass wir in den kommenden Jahren noch viele interessante Möglichkeiten des Einsatzes von Mikroalgen sehen werden.

 

Quellen: Krejci, M. R., Finney, L., Vogt, S. & Joester, D. ChemSusChem
Selective Sequestration of Strontium in Desmid Green Algae by Biogenic
Co-precipitation with Barite (2011).

Bild: Clostridium Moniliferum, Proyecto Agua, Flickr – thanks for sharing!

 

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