Com o Canadá se aproximando de transferir todo o seu combustível nuclear usado para uma única instalação e envolvendo cada recipiente de combustível em argila de bentonita, os pesquisadores estão estudando se essa argila poderia suportar vida microbiana – o que poderia corroer os recipientes de metal.
"Descobri que a vida microbiana sempre nos surpreende", diz Myrna Simpson, uma das pesquisadoras e professora do departamento de ciências físicas e ambientais da Universidade de Toronto Scarborough. "Os micróbios vão crescer nos lugares mais estranhos."

A instalação de armazenamento proposta, chamada de repositório geológico profundo (DGR), ficaria de 500 a 800 metros no subsolo em um dos dois locais de Ontário. Todas as salas que armazenam resíduos nucleares serão embaladas e seladas com argila bentonita, um material expansível que ajuda a dissipar o calor e reduz o movimento da água quando embalado firmemente.

Mas a argila é extraída de um depósito natural em Wyoming e inevitavelmente chegará incorporada com pequenos pedaços de matéria orgânica. Os micróbios também estarão na argila e nas rochas ao redor da instalação e nas águas subterrâneas que podem passar por ela. Parte dessa vida microbiana pode produzir sulfeto, um composto químico que pode levar à corrosão dos recipientes de metal que contêm o combustível usado.

Para testar se os micróbios podem crescer, o grupo que constrói a DGR do Canadá, a Nuclear Waste Management Organization (NWMO), reuniu Simpson e os professores Josh Neufeld e Greg Slater da Universidade de Waterloo e da Universidade McMaster, respectivamente.

"Meu laboratório tem capacidade para estudar a química da matéria orgânica, mas o que isso significa em termos de microbiologia?" diz Simpson. "Ao combinar forças com os professores Neufeld e Slater, podemos reunir resultados de maneira holística."

A equipe estudará amostras de águas subterrâneas e rochas circundantes nos dois locais propostos para o DGR, perto de Ignace, no norte de Ontário, e na área de South Bruce, no sudoeste de Ontário. Seus resultados serão adicionados a um conjunto de dados que ajudará a NWMO a decidir sobre um local, juntamente com outros aspectos do projeto.

"Se encontrarmos condições que promovam o crescimento microbiano, essas informações podem ser consideradas no projeto do DGR para minimizar os riscos potenciais", diz Simpson.

Pesquisadores para replicar condições subterrâneas

O Canadá tem cerca de 3 milhões de pacotes de combustível nuclear usado, que contêm o urânio sólido que alimenta os reatores nucleares. Eles são armazenados em contêineres acima do solo em sete instalações em todo o país, com 90.000 adicionados a cada ano. Os contêineres duram apenas cerca de 50 a 100 anos, mas o combustível nuclear usado deve ser armazenado por um milhão de anos antes que seus níveis de radiação retornem aos do minério de urânio natural. Para o Canadá – e quase todos os países que produzem energia nuclear comercialmente – a solução é um DGR.

Um DGR é uma rede de túneis que conectam salas de combustível nuclear usado. O Canadá planeja colocar cada pacote de combustível em um recipiente de metal especializado, que será então envolto em uma caixa de argila bentonita altamente compactada. As caixas serão empilhadas uma de largura e duas de altura, então todos os espaços vazios na sala serão preenchidos com argila e selados com uma parede.

"Os micróbios vão conduzir a química", diz Simpson. "Se a química mudar, você terá um cenário totalmente diferente em termos de estabilidade. Isso é algo que testaremos de forma colaborativa."

A equipe de pesquisa está sendo liderada por Neufeld, que estudará as maneiras pelas quais a argila bentonita pode sustentar a vida microbiana. Slater complementará sua pesquisa com insights sobre micróbios que podem se tornar ativos. Enquanto isso, Simpson estudará como a matéria orgânica encontrada na argila e no DGR pode reagir à vida microbiana.

Embora sua pesquisa não possa simular totalmente estar a 500 metros de profundidade, Simpson diz que a maioria das condições do DGR pode ser replicada em laboratório ou estudada em configurações geológicas equivalentes. A equipe pode simular como a argila é compactada, densidade, temperatura, teor de sal da água subterrânea e outras condições da instalação.

“Trabalhar com os professores Neufeld e Slater produzirá um conhecimento novo e integrado sobre como os micróbios podem crescer e cooperar no subsolo e quais condições impedem suas atividades”, diz Simpson. "Esta parceria tem muitos benefícios e estou animado para fazer parte desta equipe." + Explorar mais

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