Бактериално пречистване: Микроорганизми се научиха да „неутрализират“ уран с помощта на обикновен глицерин

Международна група от учени постигна забележителен пробив в областта на биотехнологиите и екологичното възстановяване. За първи път изследователи демонстрираха, че специфични бактерии са способни да превръщат силно токсичния и разтворен във вода уран в стабилно, твърдо химично съединение.

Най-впечатляващото в откритието е простотата на процеса: за да извършат тази сложна химическа реакция, на микроорганизмите им е необходим единствено източник на енергия под формата на глицерин. Това постижение може да послужи като основа за разработването на евтини, безопасни и напълно биологични методи за пречистване на подпочвени води и почви, замърсени с радиоактивни отпадъци.

Експериментът: Реални условия от уранова мина

За да бъдат резултатите максимално приложими в реалността, учените не са използвали изкуствено създадени лабораторни разтвори. Изследването е проведено от съвместен екип от:

• Центъра „Хелмхолц“ Дрезден-Росендорф (HZDR) в Германия;
• Германската държавна компания Wismut GmbH (специализирана в рекултивацията на бивши уранови мини);
• Университета в Гранада, Испания.

Като основа за експериментите е използвана вода, взета директно от наводнена уранова мина в Рудните планини (Ерцгебирге) на границата между Германия и Чехия. Това осигурява среда, която е напълно идентична с реалните условия при замърсени подземни води.

Как действа бактериалният филтър?

В лабораторни условия учените поставят водните проби в херметична, безкислородна среда и добавят глицерин. Глицеринът служи като храна за естествено присъстващите във водата бактерии.

📊 РЕЗУЛТАТИ СЛЕД 130 ДНИ ЕКСПЕРИМЕНТ:
* Намаляване на урана във водата: С приблизително 95%
* Остатъчен уран в разтвора: Едва 5% от първоначалното количество
* Основно находище на урана: Клетъчните стени на бактериите

В процеса на метаболизма си микроорганизмите започват да трансформират разтворения уран, превръщайки го в много по-малко подвижна и лесна за филтриране форма. Анализите показват, че по-голямата част от урана се отлага директно по външните клетъчни стени на самите бактерии, правейки водата чиста и безопасна.

Високотехнологичен анализ

За да разберат точния механизъм, по който бактериите „улавят“ тежкия радиоактивен метал, изследователите са използвали изключително сложен комплекс от съвременни научни методи. Процесът е наблюдаван чрез прецизна електронна микроскопия и спектроскопия, а молекулярната структура на филтрирания уран е изследвана с помощта на мощния европейски синхротрон ESRF в Гренобъл, Франция.

Това откритие отваря вратата за мащабни проекти по екологично възстановяване на изоставени уранови мини и промишлени обекти по целия свят. Биологичното пречистване предлага щадяща природата алтернатива на скъпите и агресивни химически методи, използвани до момента.