Bacterias ‘come-uranio’ para limpiar lugares radiactivos

Algunas bacterias tienen la capacidad de estabilizar lugares contaminados con uranio y, de usarse, podrían reducir las posibilidades de que estos sitios contaminasen grandes acuíferos y ecosistemas, dicen científicos estadounidenses.

De los millones de toneladas de bacterias que viven en la subsuperficie de la Tierra, algunas son capaces de transformar el estado oxidativo del uranio, el cual define cómo interactúa el elemento con el oxígeno para formar varias moléculas. Lo cambia de uranio (VI) soluble en agua, tóxico y radiactivo al menos soluble, estacionario y, por tanto, menos dañino uranio (IV) como parte de su crecimiento normal.

Aunque este proceso es relativamente bien conocido y se ha demostrado en numerosas ocasiones, hasta ahora la mayor parte de los estudios habían tenido lugar en laboratorio sin las dificultades añadidas de trabajar en campo. A saber, que el uranio no es el único elemento afectado por las bacterias.

Las bacterias provocan también cambios en otros elementos

“Las bacterias provocan cambios químicos en varios elementos, incluyendo el hierro y azufre”, dice Ken Kemner, físico del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos, que está llevando a cabo la investigación.

“Esos cambios en la geoquímica del hierro y/o azufre podrían provocar que el uranio cambie entre las formas soluble e insoluble”, dice.

Los científicos de Argonne están estudiando bacterias en los tres lugares contaminados con uranio en los Estados Unidos, uno en Colorado y otros dos en los laboratorios Pacific y Nacional de Oak Ridge en el Estado de Washington y Tennessee, respectivamente. Todos son reliquias de la proliferación nuclear de la era de la Guerra Fría, con potencial para contaminar grandes acuíferos.

Todavía no preparadas para liberarlas al entorno

Usando el acelerador de electrones y el sistema de almacenamiento de la Fuente Avanzada de Fotones (APS) del Departamento de Energía de los Estados Unidos – que proporciona los rayos-X más brillantes del hemisferio occidental – los científicos han sido capaces de estudiar la transformación del uranio a nivel atómico.

“Los [investigadores han] demostrado con éxito en algunos estudios piloto que realmente funciona”, dice Kemner. “Pero no lo comprendemos lo suficiente como para liberarlo al entorno y emplear rutinariamente las bacterias a una escala mayor”.

De acuerdo con Robert Anitori, microbiólogo de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregon: “La importancia de la investigación llevada a cabo por el grupo de Argonne es que están tratando de comprender lo que sucede en el campo”.

Aparte de las bacterias, también el hierro puede funcionar

“Esto es único, en comparación con los numerosos estudios anteriores en esta área”, señala. “Su trabajo dará como resultado mejoras en la eficiencia y efectividad de las bacterias come-uranio empleadas en sitios contaminados”.

Anitori está actualmente trabajando en un proyecto similar usando una forma a nanoescala del hierro para limpiar lugares contaminados con uranio en el Río Columbia en el Estado de Washington. También ha trabajado con el Centro Australiano de Astrobiología, con sede en la Universidad de Nueva Gales del Sur, con bacterias ‘extremófilas’ similares que viven en manantiales calientes radiactivos en Ranges Flinders en el sur de Australia.

De acuerdo con Anitori, “los resultados [de Argonne] son fácilmente aplicables en un contexto australiano, ya que sería fácil adaptarlo a cualquier sitio contaminado con uranio”. Uno de tales ejemplos es el filtrado de aguas contaminadas con uranio procedentes de la mina de uranio Ranger, situada en el Parque Nacional Kadaku, dentro de la lista de Patrominio de la Humanidad, en el Territorio Norte de Australia.

Kakadu bajo la amenaza de la contaminación

En 2009 la Oficina Australiana de Supervisión Científica advirtió que la Mina de Uranio Ranger estaba expulsando el equivalente a tres tanques de petróleo de agua contaminada al terreno cada día. En total, ha habido más de 150 filtraciones, vertidos y otros problemas desde que se abrió en 1981.

A principios de este año, se informó de nuevos escapes en los que el agua que se filtraba desde debajo de la presa de la mina Ranger tiene un nivel de uranio de unas 5400 veces mayor que el nivel natural de fondo.

Aunque Australia no tiene armas nucleares, y actualmente no usa uranio para generar electricidad, tiene alrededor del 23% de las reservas de uranio mundiales, tiene tres minas de uranio a gran escala y tres reactores nucleares con la capacidad de producir radioisótopos comerciales para medicina nuclear y neutrones para la investigación e irradiación de materiales. Australia también ha acumulado unos 4000 metros cúbicos de residuos radiacticos de ‘vida corta’ y bajo nivel en los últimos 40 años.

El Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos publica dos estudios sobre la investigación en enero y febrero de este año. Ambos aparecen en la revista estadounidense Environmental Science & Technology.