Urânio é confuso.
Quando fica trancado dentro da rocha, ele fica ali quieto. Mas a atividade da mina ou a mudança na química podem torná-lo solúvel. Uma vez dissolvido, ele flutua. Nas águas subterrâneas. Longe da fonte. Espalhando veneno que você não pode ver.
Essa mobilidade é a verdadeira dor de cabeça.
Uma nova pesquisa do Helmholtz-Zentrum de Dresden-Rossendorf (HZBR), da Wismut GmbH e da Universidade de Granada sugere uma solução estranha: bactérias. Especificamente, o tipo que já existe em minas de urânio inundadas. Eles não comem apenas urânio. Eles o convertem em um composto teimoso e estável que não quer se mover.
O truque da cadeia alimentar
O truque envolve glicerol.
Você deve conhecer o glicerol de cosméticos ou biocombustíveis. Neste contexto, é combustível para micróbios. O glicerol se forma naturalmente quando os fungos decompõem a madeira ou através do metabolismo da gordura em animais. Os pesquisadores alimentaram amostras de bactérias retiradas da mina da Wismut GmbH nas montanhas de minério da Alemanha com esta substância.
Por que glicerol?
“As bactérias podem usar urânio dissolvido em água para o metabolismo quando têm glicerol”, explica a Dra. Evelyn Krawczyk-Barzs do grupo de Microbiologia Terrestre do HZBR. “Nosso trabalho anterior já mostrou que eles poderiam utilizar metabolicamente o metal tóxico.”
A equipe queria ver duas coisas. Primeiro, quanto urânio desaparece da água. Em segundo lugar, que forma ele assume quando desaparece?
Eles não adivinharam. Eles replicaram o ambiente da mina no laboratório. No subsolo – cerca de dois mil metros abaixo – o oxigênio é escasso. A equipe retirou o oxigênio das amostras e adicionou o glicerol.
Deixe a natureza seguir seu curso.
Um estado de oxidação raro
Após 130 dias, os resultados foram nítidos.
Apenas 5% do urânio permaneceu em solução. O resto?
“Você suspeita que tenha penetrado nas paredes das células”, diz o autor principal, Dr. Antonio M. Newman Portela. “A acumulação era esperada.”
A teoria padrão diz que as bactérias acumulam metais pesados. Nós sabíamos dessa parte. Mas a teoria padrão também diz que o urânio existe na valência 4 ou 6.
Valência 5?
Cru. Geralmente transitório. Instável. É como tentar equilibrar uma moeda na borda.
A equipe não confiou apenas em testes químicos. Eles foram para o Síncrotron Europeu na França. Usando a linha de luz Rossendorf no ESRF, eles sondaram a estrutura atômica da biomassa bacteriana.
O resultado desafiou as expectativas.
“Até agora, o urânio pentavalente era observado em estados de oxidação instáveis”, observa Newman-Portela. “Portanto, encontrar uma alta proporção de U(V) em nossas amostras foi extremamente surpreendente.”
Não estava apenas lá. Foi dominante.
Ferro, oxigênio e paciência
O urânio pentavalente não existia sozinho.
Ele se ligou ao ferro e ao oxigênio para criar FeU(V)O4. Um garoto novo no quarteirão. Literalmente. Este composto específico não tem um nome comum porque é muito recente para a ciência. Apareceu pela primeira vez em dados de 2020. Os investigadores analisaram solo croata contaminado por munições de urânio. Eles notaram algo estranho: o urânio não se movia. Nem mesmo com exposição ao ar.
Permaneceu estável por 25 anos.
Mas como isso se formou então? Ninguém sabia.
Agora eles têm uma ideia.
As bactérias podem ser o elo que faltava na criação deste sumidouro de urânio ultraestável.
Aqui está o chute.
Quando os pesquisadores expuseram a biomassa bacteriana seca ao oxigênio, a quantidade de FeU(V)O4 na verdade aumentou. O oxigênio geralmente dissolve ou altera esses compostos. Aqui? Parecia ajudar a bloquear as coisas. Ou pelo menos sustentá-los.
Isso significa que podemos bombear bactérias e glicerol em locais tóxicos?
Ainda não.
As condições do laboratório são limpas. As minas estão sujas. O mundo real introduz variáveis que você não pode controlar. Temperatura. Taxas de fluxo. Outros micróbios concorrentes. O composto dura décadas em solo croata. Mas será que resistirá sob pressão hidrológica constante?
Krawczyk Barzs adverte contra se precipitar.
“Temos que investigar se isso ajuda na remediação”, diz ela.
Não é uma cura. É um mecanismo.
Finalmente temos um mapa de como parte do urânio fica preso na natureza. As bactérias comem o glicerol, processam o urânio e constroem uma gaiola molecular em torno dele usando ferro.
Talvez aquela jaula permaneça fechada.
Talvez abra em cinco anos.
É o que nos dirão os próximos estudos. Por enquanto, a água da mina permanece calma. E o urânio permanece no lugar. 🦠
