Remover contaminantes radioactivos con solventes orgánicos

Las aplicaciones de la radiactividad en los hospitales, industrias, centros de investigación o centrales nucleares, generan desechos que deben ser aislados y confinados para limitar su dispersión en la biosfera, ya que las radiaciones que emiten pueden causar modificaciones a nivel molecular en los materiales que atraviesan. Esto los convierte en un peligro si entran en contacto con la flora, la fauna o los seres humanos.

“Los desechos radiactivos pueden tardar años para degradarse, dependiendo del compuesto que se trate. Por ejemplo, un radioisótopo de sodio se degrada en uno o dos meses; pero otros como el cesio pueden permanecer activos hasta 50 años. El peligro de estos residuos radica en que pueden contaminar todo lo que está a su alrededor. Por lo anterior, se requiere un manejo especial”, explicó la doctora Erika Bustos Bustos, ganadora de la Beca L´Oréal-UNESCO-AMC 2012, en el área de Ingeniería y Tecnología.

En México, el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), es la única institución autorizada en el manejo y disposición de los desechos radiactivos. Esta institución está interesada en recuperar 45.56 metros cúbicos de desechos líquidos orgánicos radiactivos absorbidos en arcillas almacenadas en el CADER (Centro de Almacenamiento de Desechos Radiactivos) resultado de las aplicaciones de radioisótopos en medicina e investigación en México. Estos deberán ser removidos para su re-tratamiento y acondicionamiento, de acuerdo con los requerimientos impuestos por el Consejo Nacional de Seguridad Nacional y Salvaguardia.

“El mayor movimiento de almacenamiento se registró entre 1983 y 1990, entonces ya  lo concentraron y empezaron a ver diferentes maneras de cómo tratarlos”, dijo la investigadora del Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica.

Comentó que al principio los residuos que se generaban estaban en fase líquida, entonces para inmovilizarlos y que no hubiera una migración de estos a la naturaleza, se combinaban con suelo natural, por eso es que en el ININ tienen un almacén de residuos sólidos, porque quisieron inmovilizarlos temporalmente para después tener opciones de tratamiento, a fin de reducir el volumen y tenerlo concentrado y almacenado de una manera segura. Pero después se hizo necesario buscar la forma de removerlos, fue ahí donde empezó a trabajar la doctora Fabiola Monroy Guzmán -especialista en química y radioquímica-, y comenzó utilizando solventes orgánicos accesibles económicamente, por ejemplo, la acetona.

“Cuando conocimos a la doctora Monroy, hace dos años, empezamos a hablar sobre el tema, de cómo reducir el volumen de los residuos que tiene el ININ en el CADER, ya que ni la población, ni la naturaleza, deben tener contacto con ellos. Con los avances que teníamos de la remoción de contaminantes tanto inorgánicos como orgánicos en suelos y el manejo de solventes orgánicos que estaba trabajando la doctora Monroy, comenzamos a trabajar en colaboración”, añadió la doctora Bustos.

“Buscamos las diferentes patentes, artículos y comunicaciones a congresos, desarrollados en otros lugares. Encontramos que en países como China, Alemania y Estados Unidos, han tratado residuos radiactivos (o contaminados con compuestos radiactivos) con la remoción electroquímica; es decir, que los pasan de una fase sólida a una fase acuosa. Se han presentado en congresos reactores electroquímicos, en donde ya se manejan mayores volúmenes para remover sus componentes radiactivos”.

Y explicó: “Cuando realizamos un tratamiento electroquímico trabajamos con electrodos (que son superficies que pueden ser conductoras). Aplicamos un campo eléctrico utilizando un medio electrolítico (puede ser desde agua hasta un compuesto, como un solvente orgánico), eso permite que cuando se aplica el campo eléctrico se generen tres fenómenos de transporte: la electromigración, que es cuando hay un movimiento de iones cargados eléctricamente hacia los electrodos, es decir, hay una atracción electrostática. La electroósmosis, que se produce cuando tenemos algún compuesto que no tiene carga eléctrica; y el tercero, la electroforesis, que es el movimiento de coloides que tienen carga superficial, ya sea generados durante el tratamiento o que ya existan en el sistema”.

Bustos Bustos añadió que por todos esos procesos es que se pueden remover compuestos como arsénico, mercurio o hidrocarburos. “Ya los hemos trabajado y hemos visto cómo los contaminantes asociados a partículas del suelo se remueven en un determinado tiempo y con cierta energía, pasándolos de su fase sólida a la líquida, y los podemos extraer”.

Comentó que la trascendencia de que se pueda aplicar la remediación electroquímica es: ayudar a un centro de investigación nacional, el ININ,  que resultaría económico y poder fortalecer al país, “que se note que podemos hacer cosas que se han estado desarrollando en otras partes del mundo y aplicarlas en México”.

Erika Bustos dijo que los recursos de la Beca para Mujeres en la Ciencia L'»Oréal–UNESCO-AMC, que recibirá este lunes 8 de abril en el Museo Nacional de Antropología, se destinarán a becas para estudiantes, reactivos y otros elementos para la investigación.