Uranium berantakan.
Ketika ia tetap terkunci di dalam batu, ia diam di sana. Namun aktivitas tambang atau perubahan bahan kimia dapat membuatnya larut. Setelah larut, ia melayang. Ke dalam air tanah. Jauh dari sumbernya. Menyebarkan racun yang tidak bisa Anda lihat.
Mobilitas itu benar-benar memusingkan.
Penelitian baru dari Helmholtz-Zentrum for Dresden-Rossendorf (HZBR), Wismut GmbH, dan Granada University menyarankan solusi aneh: bakteri. Khususnya, jenis yang sudah ada di tambang uranium yang kebanjiran. Mereka tidak hanya memakan uranium. Mereka mengubahnya menjadi senyawa yang keras kepala dan stabil yang tidak mau bergerak.
Trik Rantai Makanan
Caranya melibatkan gliserol.
Anda mungkin mengetahui gliserol dari kosmetik atau biofuel. Dalam konteks ini, ini adalah bahan bakar bagi mikroba. Gliserol terbentuk secara alami ketika jamur memecah kayu atau melalui metabolisme lemak pada hewan. Para peneliti memasukkan zat ini ke sampel bakteri yang diambil dari tambang Wismut GmbH di Pegunungan Ore Jerman.
Mengapa gliserol?
“Bakteri dapat menggunakan uranium yang dilarutkan dalam air untuk metabolisme ketika mereka memiliki gliserol,” jelas Dr. Evelyn Krawczyk-Barzs dari kelompok Mikrobiologi Terestrial HZBR. “Penelitian kami sebelumnya telah menunjukkan bahwa mereka dapat memanfaatkan logam beracun secara metabolik.”
Tim ingin melihat dua hal. Pertama, berapa banyak uranium yang hilang dari air. Kedua, apa bentuknya jika sudah hilang?
Mereka tidak menduganya. Mereka meniru lingkungan tambang di laboratorium. Jauh di bawah tanah—sekitar dua ribu meter di bawah tanah—oksigen sangatlah langka. Tim menghilangkan oksigen dari sampel dan menambahkan gliserol.
Biarkan alam mengambil jalannya.
Keadaan Oksidasi yang Langka
Setelah 130 hari, hasilnya sangat nyata.
Hanya 5 persen uranium yang tersisa dalam larutan. Sisanya?
“Anda menduga itu masuk ke dalam dinding sel,” kata penulis utama Dr. Antonio M. Newman Portela. “Akumulasi diharapkan terjadi.”
Teori standar mengatakan bakteri menimbun logam berat. Kami tahu bagian itu. Namun teori standar juga mengatakan uranium ada dalam valensi 4 atau 6.
Valensi 5?
Langka. Biasanya bersifat sementara. Tidak stabil. Seperti mencoba menyeimbangkan koin pada ujungnya.
Tim tidak hanya mengandalkan uji kimia saja. Mereka pergi ke Synchrotron Eropa di Perancis. Dengan menggunakan Rossendorf Beamline di ESRF, mereka menyelidiki struktur atom biomassa bakteri.
Hasilnya di luar dugaan.
“Sampai saat ini, uranium pentavalen terlihat dalam keadaan oksidasi yang tidak stabil,” catat Newman-Portela. “Jadi menemukan proporsi UV(V) yang tinggi dalam sampel kami sangatlah mengejutkan.”
Bukan hanya sampai disitu saja. Itu sangat dominan.
Zat Besi, Oksigen, dan Kesabaran
Uranium pentavalen tidak ada sendirian.
Ia berikatan dengan besi dan oksigen menghasilkan FeU(V)O4. Seorang anak baru di blok itu. Secara harfiah. Senyawa spesifik ini tidak memiliki nama umum karena masih baru dalam ilmu pengetahuan. Ini pertama kali muncul dalam data tahun 2020. Para peneliti telah menganalisis tanah Kroasia yang terkontaminasi amunisi uranium. Mereka melihat sesuatu yang aneh: uraniumnya tidak bergerak. Bahkan dengan paparan udara pun tidak.
Itu stabil selama 25 tahun.
Tapi bagaimana hal itu terbentuk? Tidak ada yang tahu.
Sekarang mereka punya ide.
Bakteri mungkin menjadi mata rantai yang hilang dalam terciptanya wadah uranium yang sangat stabil ini.
Inilah yang menarik.
Ketika para peneliti memaparkan biomassa bakteri kering ke oksigen, jumlah FeU(V)O4 justru meningkat. Oksigen biasanya melarutkan atau mengubah senyawa ini. Di Sini? Tampaknya membantu mengunci segalanya. Atau setidaknya pertahankan mereka.
Apakah itu berarti kita dapat memompa bakteri dan gliserol ke tempat-tempat beracun?
Belum.
Kondisi laboratorium bersih. Tambang itu kotor. Dunia nyata memperkenalkan variabel yang tidak dapat Anda kendalikan. Suhu. Laju aliran. Mikroba pesaing lainnya. Kompleks ini bertahan selama beberapa dekade di tanah Kroasia. Tapi apakah ia akan bertahan di bawah tekanan hidrologi yang konstan?
Krawczyk Barzs memperingatkan agar tidak terlalu terburu-buru.
“Kita harus menyelidiki apakah ini membantu remediasi,” katanya.
Ini bukan obatnya. Itu sebuah mekanisme.
Kami akhirnya memiliki peta bagaimana sejumlah uranium tersangkut di alam. Bakteri memakan gliserol, mengolah uranium, dan membangun sangkar molekuler di sekitarnya menggunakan besi.
Mungkin sangkar itu tetap tertutup.
Mungkin akan dibuka dalam lima tahun.
Hal itulah yang akan diungkapkan oleh penelitian selanjutnya. Untuk saat ini, air tambang masih tenang. Dan uraniumnya tetap ada. 🦠
