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Un estudio de la UGR logra eliminar hasta el 96% del uranio de aguas de mina mediante microorganismos
La investigación publicada en Nature Communications demuestra el potencial de las bacterias autóctonas para reducir también la presencia de hierro, sulfatos y arsénico en aguas contaminadas por la actividad minera
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Un equipo internacional de investigadores, con participación de la Universidad de Granada (UGR), ha demostrado que la estimulación de microorganismos presentes de forma natural en aguas de mina puede reducir de manera significativa la concentración de varios contaminantes. En los ensayos, realizados con muestras de una antigua explotación de uranio en Alemania, se consiguió retirar hasta el 96 % del uranio del agua, además de disminuir la presencia de hierro, sulfato y arsénico.
Los resultados, publicados en la revista científica Nature Communications, abren nuevas posibilidades para investigar tratamientos biológicos de aguas contaminadas por la actividad minera, aunque los experimentos se han desarrollado en condiciones controladas y no constituyen todavía una aplicación a escala industrial.
Microorganismos autóctonos para tratar aguas de mina
La investigación utilizó muestras de agua suministradas por la empresa alemana Wismut GmbH, procedentes de un yacimiento de uranio inundado de forma controlada en la región de Erzgebirge, en Alemania. En el estudio también participaron especialistas del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y del European Synchrotron Radiation Facility de Grenoble.
Para reproducir las condiciones del subsuelo, los investigadores mantuvieron las muestras en ausencia de oxígeno y añadieron glicerol como fuente de carbono y energía, con el objetivo de estimular la actividad de las comunidades microbianas que ya estaban presentes en el agua.
Tras 130 días de incubación, los análisis mostraron reducciones de hasta el 96 % del uranio, el 98 % del hierro, el 68 % del sulfato y el 44 % del arsénico. Estos porcentajes corresponden a las condiciones experimentales estudiadas y no deben extrapolarse directamente a una instalación de tratamiento.
Los ensayos redujeron hasta un 96 % el uranio presente en el agua y hasta un 98 % el hierro tras 130 días de incubación
La transformación química del uranio, clave del proceso
Además de medir la disminución de los contaminantes en el agua, el equipo examinó qué transformaciones químicas experimentaba el uranio durante la actividad microbiana. Para ello combinó análisis geoquímicos, espectroscopía avanzada y microscopía electrónica.
Los científicos identificaron formas reducidas de uranio asociadas a los microorganismos y observaron una proporción inusualmente elevada de uranio en estado de oxidación +5, una especie química poco frecuente que habitualmente se considera transitoria en condiciones ambientales.
Según explica Antonio M. Newman-Portela, autor principal del estudio, este resultado fue especialmente llamativo por la cantidad de uranio en ese estado detectada en la biomasa obtenida durante los experimentos. Los análisis permitieron identificar también nanopartículas minerales vinculadas a las superficies celulares de las bacterias estimuladas con glicerol.
El estudio detectó una proporción poco habitual de uranio en estado de oxidación +5, que mostró persistencia incluso tras varias semanas de exposición al oxígeno.
Potencial para la descontaminación de emplazamientos mineros
Los resultados sugieren que la actividad de las comunidades microbianas puede favorecer la transformación del uranio hacia formas menos móviles y potencialmente más estables, un aspecto relevante para limitar su dispersión en medios acuáticos contaminados. Los investigadores comprobaron, además, que parte de las especies de uranio en estado +5 persistieron durante varias semanas después de su exposición al oxígeno.
La estimulación de bacterias autóctonas podría contribuir a inmovilizar contaminantes en aguas mineras, aunque su aplicación práctica requiere nuevas evaluaciones
No obstante, el trabajo se centra en la respuesta de muestras de agua de mina sometidas a condiciones experimentales específicas. Su posible aplicación en actuaciones de descontaminación requeriría evaluar el comportamiento del proceso en otras aguas y en condiciones operativas reales.
La investigación forma parte de la tesis doctoral de Newman-Portela, codirigida por Mohamed L. Merroun, de la UGR, y por investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. El proyecto contó con colaboración científica internacional y apoyo de distintas iniciativas de financiación, entre ellas el proyecto europeo RadoNorm.
