El tritio (³H), un isótopo radiactivo del hidrógeno, presenta importantes retos para su eliminación de los efluentes líquidos en instalaciones nucleares, especialmente en reactores tipo PWR. Debido a su incorporación en la molécula de agua, las tecnologías convencionales como la destilación criogénica o la separación electrolítica resultan costosas y complejas. En este contexto, se ha desarrollado un estudio experimental para evaluar la capacidad de adsorción del tritio por estructuras específicas de celulosa.
La investigación fue desarrollada por NUCLEANTECH en colaboración con el laboratorio de radioquímica de la central nuclear de Ascó (España), entre 2020 y 2023. Se ha demostrado que ciertas microfibras de celulosa con estructura predominantemente amorfa pueden adsorber cantidades significativas de tritio en solución acuosa, mediante un proceso probablemente basado en el intercambio de grupos hidroxilo por tritio (–OH ↔ –OT) debido al efecto isotópico cinético del tritio y fundamentalmente a la formación de enlaces por puente de hidrógeno más estables que los del protio y/o deuterio.
Los ensayos se realizaron con disoluciones diluidas de agua tritiada (~400 Bq/g), evaluando distintos tipos y cantidades de celulosa bajo condiciones controladas de pH, temperatura y tiempo de contacto. Los resultados muestran que la mayor capacidad de adsorción se alcanza con concentraciones bajas de celulosa (alrededor de 1 g/L), con rendimientos de hasta el 47,9%. A pH operativo neutro (6–7) se obtuvieron los mejores resultados, mientras que en medios básicos/ácidos o a temperaturas elevadas (>70 °C) la adsorción disminuyó notablemente.
Los datos experimentales confirman que la adsorción de tritio por celulosa es un fenómeno reproducible y prometedor para el tratamiento de efluentes radiactivos. Este enfoque representa una alternativa más sencilla y potencialmente más económica que las tecnologías tradicionales, con ventajas adicionales como la reutilización del adsorbente tras filtración y liofilización. El desarrollo de esta línea tecnológica podría conducir a soluciones más eficientes para la reducción de tritio en los efluentes operacionales de centrales nucleares.
La investigación fue desarrollada por NUCLEANTECH en colaboración con el laboratorio de radioquímica de la central nuclear de Ascó (España), entre 2020 y 2023. Se ha demostrado que ciertas microfibras de celulosa con estructura predominantemente amorfa pueden adsorber cantidades significativas de tritio en solución acuosa, mediante un proceso probablemente basado en el intercambio de grupos hidroxilo por tritio (–OH ↔ –OT) debido al efecto isotópico cinético del tritio y fundamentalmente a la formación de enlaces por puente de hidrógeno más estables que los del protio y/o deuterio.
Los ensayos se realizaron con disoluciones diluidas de agua tritiada (~400 Bq/g), evaluando distintos tipos y cantidades de celulosa bajo condiciones controladas de pH, temperatura y tiempo de contacto. Los resultados muestran que la mayor capacidad de adsorción se alcanza con concentraciones bajas de celulosa (alrededor de 1 g/L), con rendimientos de hasta el 47,9%. A pH operativo neutro (6–7) se obtuvieron los mejores resultados, mientras que en medios básicos/ácidos o a temperaturas elevadas (>70 °C) la adsorción disminuyó notablemente.
Los datos experimentales confirman que la adsorción de tritio por celulosa es un fenómeno reproducible y prometedor para el tratamiento de efluentes radiactivos. Este enfoque representa una alternativa más sencilla y potencialmente más económica que las tecnologías tradicionales, con ventajas adicionales como la reutilización del adsorbente tras filtración y liofilización. El desarrollo de esta línea tecnológica podría conducir a soluciones más eficientes para la reducción de tritio en los efluentes operacionales de centrales nucleares.
