Wissenschaftler entdecken biologische Methode zur Neutralisierung von radioaktivem Uran

Eine internationale Forschergruppe hat einen bedeutenden Durchbruch in der Mikrobiologie und Ökologie erzielt: Es wurde nachgewiesen, dass Bakterien in der Lage sind, im Wasser gelöstes Uran durch Umwandlung in eine stabile chemische Verbindung zu „neutralisieren“. Diese Entdeckung ebnet den Weg für völlig neue, sichere und effektive biologische Methoden zur Sanierung von Gebieten, die mit radioaktiven Elementen kontaminiert sind. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Die Ergebnisse der Studie, die von Experten des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der Wismut GmbH und der Universität Granada durchgeführt wurde, wurden auf ixbt.com veröffentlicht. Für das Experiment wurden Proben aus einem gefluteten Uranbergwerk im Erzgebirge in Deutschland verwendet. Diese Umgebung kommt den Bedingungen von real kontaminiertem Grundwasser so nahe wie möglich.

Der experimentelle Prozess und überraschende Ergebnisse

Unter Laborbedingungen wurden Wasserproben in eine sauerstofffreie Umgebung gebracht und Glycerin als Energiequelle für die Bakterien hinzugefügt. Während ihrer Lebensprozesse banden die Mikroorganismen das gelöste Uran und begannen, es in eine weniger mobile Form umzuwandeln. Das Ergebnis übertraf die Erwartungen: Nach 130 Tagen war die Urankonzentration im Wasser um 95 Prozent gesunken, das heißt, es verblieben nur noch 5 Prozent der ursprünglichen Menge in der Lösung.

Analysen mittels moderner Elektronenmikroskopie und des ESRF-Synchrotrons in Frankreich zeigten, dass sich ein Großteil des Urans an den Zellwänden der Bakterien ansammelte. Am wichtigsten ist, dass die Wissenschaftler eine fünfwertige Form von Uran (U(V)) identifizierten, die in der Natur als sehr selten und instabil gilt. Es stellte sich heraus, dass Bakterien Uran mit Eisen und Sauerstoff binden, um die stabile Verbindung FeU(V)O4 zu bilden.

Bedeutung für die Lösung ökologischer Probleme

Diese Verbindung wurde zuvor nur in Böden in Gebieten Kroatiens gefunden, in denen Uranmunition verwendet wurde, doch ihr Entstehungsmechanismus blieb für die Wissenschaft ein Rätsel. Die neue Studie bewies erstmals, dass Bakterien bei diesem Prozess die Hauptrolle spielen. Ein weiterer unerwarteter Aspekt ist, dass die entstandene Verbindung selbst bei Kontakt mit Sauerstoff ihre Stabilität nicht verlor.

Für Regionen mit einer Geschichte des Uranbergbaus und Problemen mit radioaktiven Abfalllagern, wie etwa Usbekistan, könnte diese Entdeckung von großer praktischer Bedeutung sein. Die Reinigung von Grundwasser mithilfe natürlicher Mikroorganismen ist weitaus kostengünstiger und umweltfreundlicher als herkömmliche chemische Verfahren.

Derzeit arbeiten Wissenschaftler an neuen Biotechnologien, um diesen Prozess in großem Maßstab anzuwenden und kontaminierte Böden zu behandeln. Sollte diese Methode in die Praxis umgesetzt werden, eröffnet sich die Möglichkeit, weltweit tausende Hektar radioaktiv kontaminierter Flächen zu sanieren.