Un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich ha desarrollado un revolucionario hormigón ‘inteligente’ que incorpora cianobacterias, un avance que no solo busca reducir el uso de cemento, sino también transformar la manera en que los edificios interactúan con el dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. Este innovador material tiene la capacidad de reparar sus propias grietas, ofreciendo una solución prometedora a un problema crítico en la industria de la construcción.
Según estudios, la industria del cemento es responsable de cerca del 7% de las emisiones globales de CO2, lo que ha impulsado la búsqueda de alternativas más sostenibles. En este contexto, las cianobacterias han emergido como un componente clave en el desarrollo de un nuevo tipo de hormigón. La investigación, publicada en la revista Nature Communications, busca sustituir parcialmente el cemento por un material que no solo cumpla funciones estructurales, sino que también ofrezca beneficios ambientales significativos.
Un material innovador
El equipo suizo logró integrar cianobacterias en un gel imprimible que sirve como matriz protectora y soporte vital. Este gel se elabora a partir de un hidrogel rico en agua, formado por polímeros reticulados que facilitan el transporte de luz, nutrientes y agua, elementos esenciales para la supervivencia de las cianobacterias. Gracias a esta configuración, el sistema puede ser moldeado mediante impresión 3D, adaptándose a diversas formas arquitectónicas.
Una de las principales ventajas de este nuevo hormigón es su capacidad para capturar CO2. Las cianobacterias, microorganismos fotosintéticos, convierten el dióxido de carbono y la luz solar en biomasa y oxígeno. Según Yifan Cui, uno de los autores principales del estudio, “el material puede almacenar carbono no solo en forma de biomasa, sino también en forma de minerales, una propiedad especial de estas cianobacterias”. En ensayos de laboratorio realizados durante 400 días, el hormigón fue capaz de almacenar 26 miligramos de CO2 por gramo, cifra que supera los 7 miligramos que puede fijar el hormigón reciclado en el mismo periodo.
Capacidad de autorreparación y sostenibilidad
El nuevo hormigón no solo reduce las emisiones al disminuir la cantidad de cemento utilizado, sino que también integra el carbono capturado en su propia estructura. Este enfoque innovador transforma el concepto de edificios que emiten CO2 en estructuras que contribuyen a eliminar el gas de la atmósfera durante su vida útil.
El funcionamiento del material se basa en un proceso denominado biomineralización. Cuando las cianobacterias absorben CO2 en presencia de luz, producen carbonato de calcio, que se integra en la matriz del hormigón y actúa como refuerzo interno. Este proceso no solo estabiliza el carbono, sino que también mejora la cohesión de la estructura. Con el tiempo, el metabolismo de las cianobacterias ayuda a consolidar el material, permitiendo que se sellen las grietas generadas durante su uso.
En la Bienal de Arquitectura de Venecia, se presentaron los primeros bloques fabricados con este material, algunos de hasta tres metros de altura, que pueden almacenar hasta 18 kilogramos de dióxido de carbono al año, equivalente a la captación de un árbol adulto. Mark Tibbitt, profesor de Ingeniería Macromolecular en la Escuela, comentó que el próximo paso es investigar su uso como revestimiento de fachadas para maximizar la captura de CO2 a lo largo de la vida del edificio.
A pesar de los avances significativos, existen diversos retos por abordar, como la escalabilidad industrial, los costes de producción, la resistencia mecánica en diferentes climas y la supervivencia de las cianobacterias en condiciones reales. La investigación suiza abre una nueva vía hacia la creación de materiales de construcción con una menor huella de carbono, marcando un paso importante en la sostenibilidad de la arquitectura moderna.
