Recycling von Kernbrennstoff: Argonne-Video zeigt 50-mal kleinere Trennanlage

Das Argonne National Laboratory bei Chicago entwickelt gemeinsam mit der Case Western Reserve University eine kompakte Zentrifugaltechnik für radiochemische Trennverfahren. Das System namens PACERS nutzt schnell rotierende Füllkörperbetten: Die dabei entstehenden Fliehkräfte sind laut Argonne Hunderte Male stärker als die Schwerkraft und verstärken Durchmischung und Stofftrennung. Ein neues Video des Labors erklärt das Prinzip. Gefördert wird die Arbeit von der Forschungsagentur ARPA-E des US-Energieministeriums.

In Demonstrationen kam eine PACERS-Anlage zur Lösungsmittelextraktion laut Argonne bei gleichem Durchsatz mit mehr als 50-mal weniger Gerätevolumen aus als herkömmliche Mischer-Absetzer; der Stoffübergang verbesserte sich um das Zehnfache oder mehr. Ein verwandtes Ionenaustausch-System verdoppelte mit einem Standard-Adsorptionsmittel die Aufnahmekapazität für Seltene Erden im Vergleich zu einem konventionellen Harzbett.

Kleinere Anlagen bräuchten weniger Strahlenschutz-Abschirmung, Lösungsmittel und Adsorptionsmittel, was Kosten und Abfall senken könnte, so das Labor. Auch kritische Rohstoffe aus Kohleasche und Bergbauabfällen ließen sich so zurückgewinnen. Im August kündigte das Fusionsunternehmen SHINE an, mit Argonne und Case Western an Anwendungen zu arbeiten, etwa an der Abtrennung von Strontium-90 und Americium-241. Bisher handelt es sich um Demonstrationen, nicht um eine Industrieanlage.