Ana Gabriela Fonseca Del Rei
Licenciada em Biologia (UESC), especialista em Gestão Ambiental (FTC)
Ana Paula Gomes de Souza
Licenciada em Biologia (CEDERJ/UFRJ)
Ana Paula Silva de Castro
Licenciada em Biologia (UNIG)
Juliana Costa Velho de Abreu
Zootecnista (UENF)
Any Bernstein
Doutora em Biotecnologia, mestre em Bioquímica (UFRJ), professora da Fundação Cecierj
Artigo selecionado dentre os "estudos de casos" apresentados por alunos na disciplina Sustentabilidade no Contexto das Ciências, oferecida pela Diretoria de Extensão da Fundação Cecierj. O artigo descreve a contaminação da água usada para consumo humano coletada na área de influência direta da mineração de urânio no município de Caetité, na Bahia. São fornecidos links de vídeos e bibliografia de apoio com os quais o professor pode complementar o assunto nas aulas de disciplinas como Biologia, Ciências, Química e Educação Ambiental, entre outras, além de servir como sugestão para realização de trabalhos da turma em seu próprio meio ambiente.
Introdução
Os metais são provavelmente os elementos tóxicos mais antigos conhecidos pelo homem. Nem todos os metais são tóxicos: existem os essenciais, que possuem funções biológicas importantes no corpo humano. São exemplos de metais essenciais: ferro, zinco, manganês, cromo, cobalto e cobre.
O elemento químico urânio é um metal branco-níquel, pouco menos duro que o aço e se encontra em estado natural nas rochas da crosta terrestre. Sua principal aplicação comercial é na geração de energia elétrica, sendo empregado como combustível para reatores nucleares de potência.
É também utilizado na produção de material radiativo para uso na medicina e na agricultura.
Figura 1: Uraninita. Fonte: Uned
O urânio é extraído da uraninita (Figura 1) e de outros minérios contendo fosfatos e arseniatos uraníferos, purificado e concentrado sob a forma de um sal de cor amarela conhecido como yellowcake (ou concentrado de U3O8), cuja composição química é o diuranato de amônia. Esses minérios aparecem geralmente nas rochas eruptivas e nos pegmatitos associados ao tungstênio. Suas maiores concentrações estão, porém, nas rochas sedimentares.
Figura 2: Minério de urânio. Fonte: INB, 2002-2003
O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de urânio (Figura 2), o que permite o suprimento das necessidades em longo prazo e a disponibilização do excedente para o mercado externo.
Figura 3: Minério de urânio. Fonte: INB, 2003-2004
O processo de beneficiamento do minério de urânio é o de lixiviação em pilhas (estática): depois de britado, o minério é disposto em pilhas e irrigado com solução de ácido sulfúrico para a solubilização do urânio contido nele. Essa técnica dispensa fases de moagem, agitação mecânica e filtração, permitindo uma operação com menores custos de investimentos, em face do reduzido número de equipamentos e unidades operacionais envolvidos. A concentração do urânio é realizada pelo processo de extração por solventes orgânicos, seguida da separação por precipitação, secagem e estocagem em tambores.
Os impactos ambientais advindos da exploração e do beneficiamento de urânio são em grande parte semelhantes àqueles causados por atividades de mineração em relação a seus rejeitos e efluentes. A liberação de efluentes líquidos e atmosféricos (gases e particulados) para o meio ambiente causada pela extração e pelo beneficiamento de urânio tem o potencial de alterar a qualidade do ar, do solo e da água.
Contudo, a presença de radiatividade no minério dá origem ao impacto radiológico e, consequentemente, a aspectos adicionais relativos ao gerenciamento ambiental, como disposição e tratamento de rejeitos, controle de emissões e monitoramento ambiental.
Os radionuclídeos liberados na atmosfera misturam-se, dispersam-se e depositam-se na superfície do solo e dos vegetais, entrando na cadeia alimentar.
Enriquecimento do urânio
O urânio é um metal pesado radiativo. Para que o urânio seja utilizado energeticamente, é preciso que, antes do procedimento de fissão nuclear, ocorra o enriquecimento no isótopo 235U, que é a única forma capaz de realizar a fissão nuclear e que consegue sustentar uma reação em cadeia. Durante a fissão nuclear há a geração da chamada energia nuclear. Tornar o urânio enriquecido significa exatamente separar o urânio físsil do não físsil.
O processo de enriquecimento pode ocorrer de várias maneiras, entre elas a difusão gasosa, a ultracentrifugação e a utilização de raios laser. As mais comuns, em nível industrial, são a difusão gasosa e a ultracentrifugação. Para as usinas termelétricas, o enriquecimento é de 3% a 5%; como combustível para mover submarinos, por exemplo, precisa-se de urânio enriquecido a 20%; para produzir uma bomba atômica deve-se atingir 95% de concentração de 235U.
