Der Chemiker Mario Stein beschäftigt sich damit, wie sich organische Abfälle unter Gasbildung zersetzen. Was das Ganze mit einem geologischen Tiefenlager zu tun hat und was das Spannende an seiner Arbeit ist, erfahren Sie im Text.
Mario Stein leitet ein Experiment, welches die Gasbildung aus dem Abbau organischer Abfälle untersucht und das im September 2015 im Zwilag gestartet ist. Dabei untersucht der Chemiker den Abbau von Ionenaustauscherharzen und anderen organischen Materialien, die dereinst in einem geologischen Tiefenlager entsorgt werden. Ionenaustauscherharze dienen in Kernkraftwerken zur Reinigung diverser Wasserkreisläufe. Sind die Harze erschöpft, fallen sie als zu konditionierende, radioaktive Abfälle an.
Die untersuchten Abfälle lagern in fünf Fässern, die gasdicht verschlossen sind. Um gute Bedingungen für einen mikrobiellen Abbau der Substanzen einzustellen, werden die Fässer leicht geheizt. «Man weiss bis jetzt noch recht wenig darüber, ob und wie schnell die untersuchten organischen Abfälle unter Gasbildung zersetzt werden», erläutert Mario Stein. Die Gasbildung aus dem Abbau organischer und vor allem metallischer Abfälle ist bei geologischen Tiefenlagern für schwach- und mittelaktive Abfälle von Bedeutung. Das entstehende Gas kann ins umliegende Gestein abgeleitet werden, ohne dass dabei die Sicherheitsbarrieren geschädigt werden.
Fernzugriff auf Messdaten
Mit Hilfe von Sensoren können Temperatur, Druck sowie Kohlenstoffdioxid-, Methan- und Sauerstoffgehalt in der Gasphase der Fässer kontinuierlich gemessen werden. Mario Stein kann die Messdaten jederzeit via Fernzugriff abrufen und auswerten. Daneben werden immer wieder Gasproben direkt aus den Fässern entnommen und eine umfassende Analyse aller Gaskomponenten wie zum Beispiel Wasserstoff gemacht. Der Chemiker arbeitet seit fast drei Jahren für die Nagra. Neben seiner Forschungstätigkeit inventarisiert und charakterisiert er radioaktive Materialien. Daneben ist er für die Aufstellung von Prognosen zukünftig anfallender Abfallmengen verantwortlich. «An meiner Arbeit gefällt mir besonders, dass sie verschiedene Disziplinen wie Chemie, Mikrobiologie und Physik vereint», sagt Mario Stein.
