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L'activité d'une centrale nucléaire moderne à réacteur à eau pressurisée génère des effluents radioactifs. Ceux-ci contiennent entre autres du cobalt radioactif. Les tuyaux du circuit de refroidissement sont faits d'un alliage d'acier riche en cobalt. Ce cobalt est stable (59Co). Sous le bombardement de neutrons provenant du réacteur, le cobalt stable se transforme en un isotope radioactif, le cobalt 60 (60Co).

La capture de ce métal est intéressante d'un point de vue sanitaire car celui-ci présente un danger sous ses deux formes : sous la forme radioactive et sous sa forme stable (cancérigène). La capture du cobalt présente également un enjeu environnemental afin d'éviter des contaminations des eaux de surface et souterraines ainsi que des sols. Même si le cobalt 60 possède une demi-vie courte, il émet cependant des rayons gamma de forte intensité et se décompose en nickel stable mais polluant.

Contrôler la récupération du cobalt radioactif est à la fois une question sanitaire et une question environnementale que nous avons l'intention de résoudre grâce à une réponse innovante et économique. Une chercheur de l'équipe de Lyon-INSA-ENS, Agnès Rodrigue, a récemment construit une souche d'E.coli capable d'éliminer le cobalt radioactif. Après seulement deux fois une heure d'incubation, cette souche élimine 85% du cobalt initialement présent à l'état de traces dans une reconstitution d'un effluent nucléaire, effluent fait d'un mélange de métaux lourds (Appl Microbio Biotechnol 2009 81:571- 578).

Le procédé développé par l'équipe d'Agnès Rodrigue garantit la décontamination du cobalt jusqu'à 0,5 ppm (8 nM dans 100 000L) avec seulement 4kg de bactéries contre 50 kg avec des bactéries non modifiées ou 8 000 kg de résines échangeuses d'ions. Ce genre de procédé qui se base sur des bactéries génétiquement modifiées est intéressant puisque la production de bactéries dans un bio-réacteur est plutôt peu coûteuse. Cependant, une question reste non résolue à la fin de cette étude : la séparation des bactéries ayant fixé le cobalt.

Le premier objectif de notre projet est d'induire la fixation de bactéries optimisées pour la capture du cobalt et sa rétention en réponse à la présence de contaminant dans les effluents à traiter. Cela pourra se faire notamment grâce aux nouvelles techniques de génétique.

Le deuxième objectif est de développer des souches capables de construire sur demande des bio-films. Notre but est de créer des capteurs qui pourront déclencher la formation de biofilms en réponse à la présence d'éléments radioactifs variés et d'offrir un procédé de bio-remédiation plus efficace et moins couteux.

Pour conclure, notre objectif est donc de déposer une part qui permet de rendre n'importe qu'elle souche inductible au cobalt. En présence de cet élément, les souches vont devenir adhérentes et former des biofilms grâce à leur curli.