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En busca de soluciones más sostenibles para la construcción civil, investigadores alemanes han creado un material biogenético innovador hecho a partir de cianobacterias. El compuesto promete sustituir el cemento convencional, uno de los mayores emisores de CO₂ en el mundo, y puede representar un gran avance en la construcción ecológica del futuro.
La producción de cemento es una de las principales fuentes de emisión de CO₂ en el mundo, contribuyendo con aproximadamente el 8% de las emisiones globales. En Brasil, aunque el sector del cemento es responsable de cerca del 2,3% de las emisiones nacionales, un tercio de la media mundial, el impacto ambiental aún es significativo. Es decir, los materiales de construcción necesitan recibir nuevas tecnologías.
Ahora, una investigación desarrollada en el país puede cambiar esto de forma radical — y todo comienza con bacterias.
El desafío del cemento tradicional
La construcción civil depende del concreto, que tiene en el cemento su principal ingrediente. El problema es que, para producirlo, se necesita liberar mucho dióxido de carbono, agravando el efecto invernadero.
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Científicos ya buscaban formas alternativas de construcción, pero ahora una propuesta prometedora ha salido a la luz: materiales biogénicos producidos con cianobacterias.
¿Qué son esos microorganismos?
Las cianobacterias son microorganismos fotosintéticos, es decir, pueden transformar la luz solar en energía, como las plantas.
También se les llama algas verdeazuladas, aunque son bacterias.
Existen desde hace miles de millones de años y tienen una increíble capacidad: pueden formar estructuras de calcáreo cuando están expuestas a luz, humedad y temperatura.
Esta habilidad natural está en el centro de un nuevo proyecto llamado BioCarboBeton, creado por los Institutos Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos (IKTS) y de Tecnología de Haz de Electrones y Plasma (FEP), ambos en Alemania.
“Piedra porosa” sólida mineralizada.
Cómo funciona la nueva técnica
El proceso comienza con el cultivo de estas cianobacterias en una solución rica en nutrientes.
Después, se añade una fuente de calcio, como el cloruro de calcio, y CO2 atmosférico.
La idea es estimular la formación de estructuras sólidas que recuerdan a los estromatolitos — formaciones de calcáreo naturales que existen desde hace miles de millones de años.
En paralelo, se prepara una mezcla de hidrogeles y rellenos, como diferentes tipos de arena. Todo se combina y se coloca en moldes translúcidos. La luz continúa alimentando el proceso biológico, hasta que el material se endurezca.
También es posible aplicar esta cultura bacteriana en superficies porosas, lo que amplía la variedad de usos. El resultado puede convertirse en ladrillo, mortero, material de aislamiento, relleno de moldes, entre otros.
Equipos y pruebas de los nuevos materiales de construcción
El proyecto cuenta con dos frentes principales. El Dr. Matthias Ahlhelm, del IKTS, lidera el desarrollo de los materiales y la selección de los elementos que forman el nuevo “cemento biológico”.
Ya la Dra. Ulla König, de la FEP, se ocupa del cultivo de las bacterias, análisis microbiológico y de la ampliación de la producción.
Ambos equipos están ahora enfocados en entender mejor las propiedades de estos materiales. Uno de los objetivos es garantizar que sean suficientemente fuertes y duraderos para su uso en construcciones reales.
Del laboratorio a la obra
Después de probar con éxito la tecnología en pequeña escala, los científicos ahora buscan ampliar la producción.
Están experimentando con nuevos tipos de calcio, como residuos de minería y basalto, y utilizando biogás como parte del proceso. El enfoque es crear un modelo circular de producción, que sea eficiente y sostenible.
El proyecto todavía está en fase de pruebas, pero los resultados hasta ahora son alentadores.
Según los investigadores, este enfoque tiene potencial para cambiar no solo el sector de la construcción, sino otras áreas que dependen de materiales resistentes y sostenibles.
Una última información importante: el nuevo material no solo evita emisiones de CO2, sino que también puede capturar el gas de la atmósfera durante su formación — un paso importante para reducir el impacto ambiental de la construcción civil.
Más información en Fraunhofer.
