Pesquisadores descobrem mecanismo bacteriano que utiliza glicerol para imobilizar urânio em águas contaminadas

Pesquisadores da Universidade de Granada e do Centro Helmholtz de Dresden-Rossendorf identificaram um mecanismo biológico capaz de imobilizar o urânio em águas contaminadas. O estudo, publicado na Nature Communications, utilizou como laboratório natural a mina de Schlema-Alberoda, no leste da Alemanha, onde microrganismos sobrevivem em condições extremas de toxicidade.

A mina, explorada pela Wismut GmbH e desativada em 1990, possui túneis que chegam a 2.000 metros de profundidade. Atualmente, essas estruturas estão inundadas com água rica em urânio dissolvido, exigindo tratamentos constantes e onerosos para evitar a propagação do metal pesado para o meio ambiente.

O papel do glicerol na descontaminação

A descoberta central da equipe revela que a comunidade bacteriana presente nessas águas consegue integrar o urânio ao seu metabolismo, desde que haja a presença de glicerol como fonte de carbono. Esse composto, encontrado em gorduras vegetais e animais ou gerado pela decomposição de madeira por fungos, foi adicionado a amostras de água em recipientes sem oxigênio para simular as condições reais do subsolo profundo.

O processo de purificação ocorreu de forma gradual:

• Início: A água apresentava coloração amarelada.
• Após 130 dias: A parte superior do líquido tornou-se transparente, enquanto um precipitado escuro se acumulou no fundo.
• Resultado: Análises laboratoriais confirmaram que apenas 5% do urânio inicial permaneceu dissolvido na água.

Transformação química e estabilidade

Diferente de um processo de consumo alimentar, as bactérias capturam o metal e o incorporam em suas paredes celulares. Essa ação provoca uma alteração química que reduz a mobilidade do urânio no líquido. Para mapear essa reação, os cientistas utilizaram espectroscopia e microscopia avançada no Sincrotrão Europeu de Grenoble e na Universidade de Granada.

As análises detectaram a presença significativa de urânio pentavalente (estado de oxidação +5). Essa forma química era anteriormente considerada rara, instável ou transitória, já que o metal geralmente apresenta valência quatro ou seis. No entanto, a atividade bacteriana permitiu que essa forma se estabilizasse ao se combinar com oxigênio e ferro.

Essa reação resultou na criação do composto FeU(V)O4, que mantém sua estabilidade mesmo quando exposto ao oxigênio da atmosfera. A identificação desse composto demonstra que bactérias alimentadas por glicerol podem converter o urânio tóxico em uma estrutura química estável, abrindo caminho para novas estratégias de biorremediação de águas radioativas, embora a aplicação prática fora do ambiente laboratorial ainda demande estudos adicionais de segurança.