¿Sabías que en las centrales nucleares, reactores e instalaciones de almacenamiento de combustible nuclear gastado viven microorganismos que desarrollan comunidades complejas? Enterate qué son y cómo se comportan de la mano de la Dra. Ana F. Forte Giacobone, experta del Departamento de Radiobiología de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).
Por Lic. Daniela Bentivoglio
-¿Es cierto que en las instalaciones nucleares viven microorganismos?
-Habitualmente uno se imagina un reactor nuclear, una central nuclear o una instalación de almacenamiento de combustible nuclear gastado como un ambiente estéril, sin vida o con formas de vida muy diferentes a las que podríamos encontrar en otros lugares. Sin embargo, en todas estas instalaciones viven microorganismos que desarrollan comunidades complejas. Estas comunidades se adaptan y modifican en función de variaciones en las condiciones ambientales (por ejemplo, cambios en el agua que se usa para refrigerar una central nuclear) o en el manejo de la instalación (incremento en el aumento de combustible gastado en una instalación de almacenamiento, paradas de planta, tareas de mantenimiento). Los microorganismos, principalmente bacterias y hongos, provienen del medio (aire, agua, partículas de suelo) y son absolutamente normales pero en algunos casos pueden inducir fenómenos de “Bioensuciamiento” y/o de “Corrosión Microbiológica”.
-¿En qué consisten estos dos fenómenos?
-El “bioensuciamiento” o “biofouling” es la acumulación de depósitos biológicos no deseados sobre una superficie, disminuyendo significativamente su rendimiento y/o vida útil. En las instalaciones nucleares este fenómeno se refleja en el taponamiento de equipos, saturación de filtros y resinas y disminución en la transferencia térmica en intercambiadores de calor.
Por otra parte, la “Corrosión microbiológica” se refiere a la influencia de los microorganismos en fenómenos de corrosión ocasionando daño en equipos y componentes, en general de forma localizada. Por este motivo es importante monitorear las comunidades y desarrollar estrategias de control sin perder de vista los aspectos propios de cada instalación.
Muestreo. Crédito: CNEA
-Estos estudios se desarrollan en la CNEA a través del grupo de “MicrobiologCNEAía Ambiental Aplicada y Biocorrosión” de la División Radiomicrobiología (Departamento de Radiobiología), del que formás parte. ¿Cuáles son las principales tareas que llevan a cabo en el grupo?
-Nuestro trabajo está enfocado a resolver problemas concretos, en función de las necesidades y requerimientos de las instalaciones. Desarrollamos programas y métodos de monitoreo de microorganismos en instalaciones nucleares, incluyendo el muestreo en zonas radiológicamente controladas. A su vez, adaptamos e implementamos sistemas para la evaluación de efectividad de biocidas en condiciones semejantes a las de las plantas, los cuales comprenden los análisis de compatibilidad con materiales. Por otra parte, el Dr. Oscar Oppezzo lidera los estudios sobre métodos basados en radiación ultravioleta como alternativa o agente complementario al uso de biocidas químicos. Por último, realizamos tareas de investigación básica tanto en temas relacionados con la interacción entre microorganismos y materiales como sobre los efectos de las radiaciones no ionizantes en bacterias.
Dadas las características técnicas de las cuestiones a encarar requerimos de un enfoque altamente interdisciplinario. Por ese motivo, trabajamos en forma estrecha, no solamente con las instalaciones sino con otros sectores de CNEA. En particular, nuestras principales interacciones son con el Programa Nacional de Gestión de Residuos Radioactivos (PNGRR), la Gerencia del Ciclo de Combustible Nuclear, la Gerencia de Materiales (en especial con el Dpto. Corrosión), el Dpto. Química y Procesos de Instalaciones Nucleares, el Dpto. Reactores de Investigación, y recientemente iniciamos una colaboración con el Departamento ICES, la Facultad de Ingeniería de la UBA y la Universidad de Darmstadt para el desarrollo de nuevos materiales. Por fuera de lo que es el ambiente nuclear, trabajamos junto con investigadores del IAFE y de la Universidad de Graz en temas de Astrobiología y con la Universidad Nacional de Tres de Febrero (donde soy docente) en proyectos de tratamiento de aguas.
Foto: CNEA
-Recién hacías hincapié en la importancia del enfoque interdisciplinario, lo que da cuentas de la complejidad del área de trabajo. ¿Cuáles fueron los principales proyectos y desafíos que emprendieron con tu equipo teniendo en cuenta esa complejidad?
-Los principales proyectos que hemos desarrollado fueron el “Programa de Monitoreo microbiológico y de biocorrosión de Instalaciones de Almacenamiento de Combustible Nuclear Gastado” (extendido luego a reactores de investigación), en colaboración con los Departamentos de Corrosión y de Comportamiento y Manejo de Elementos Combustibles Irradiados, financiado por el PNGRR, y el estudio de la efectividad de biocidas y surfactantes para ser usados en sistemas de refrigeración de centrales nucleares, en colaboración con el Dpto. Química y Procesos de Instalaciones Nucleares. En ambos casos se trata de proyectos con un componente muy alto de ingeniería.
Irradiador. Crédito: CNEA
Los desafíos más importantes desde el punto de vista técnico se deben a la falta de protocolos y normas específicos para la industria nuclear en estos temas. Eso nos llevó a tener que desarrollarlos basándonos en lo existente en otras industrias como la petrolera y la médica pero considerando las características propias de las instalaciones nucleares. Por ejemplo, la toma y análisis de muestras en zona controlada debe tomar en cuenta no solamente el mantenimiento de la esterilidad sino también la seguridad radiológica.
Por otra parte, existe el desafío propio del trabajo interdisciplinario, de generar un lenguaje común tanto al momento de definir como de encarar un problema. Particularmente encuentro que este último aspecto es el más desafiante pero también más interesante de nuestro trabajo. El hecho de que colaboremos biólogos, bioquímicos, químicos, ingenieros químicos, ingenieros en materiales, ingenieros civiles, ingenieros aeronáuticos, ingenieros ambientales y físicos, inmersos a su vez en distintos sectores, nos permite compartir diferentes puntos de vista sobre un mismo problema y encontrar soluciones creativas.
-Para cerrar, ¿qué reflexión podrías compartir sobre la importancia de esta especialidad y los beneficios de su estudio?
-Nuestra especialidad contribuye al mantenimiento y buen funcionamiento de las instalaciones nucleares. La posibilidad de conocer mejor los sistemas nos posibilita en muchos casos a actuar de manera preventiva y en otros a responder rápidamente ante una demanda concreta. Por otra parte, los conocimientos y desarrollos que generamos pueden aplicarse en otras áreas, como el tratamiento de aguas, la ciencia de materiales o incluso la astrobiología. Es un campo de estudio complejo pero realmente fascinante y con muchas aplicaciones prácticas.
Ana F. Forte Giacobone es Licenciada en Biología y Doctora en Cs. Químicas (Universidad de Buenos Aires), Especialista en Gestión de la Tecnología y la Innovación (Universidad Nacional de General San Martín). Se desempeña en CNEA desde el año 2006, primero en el Departamento de Corrosión y actualmente en el Departamento de Radiobiología. También es Profesora Adjunta de Microbiología Ambiental en la Universidad Nacional de Tres de Febrero.
