Ingenieros han inventado un ladrillo autorreplicante que captura CO2 del aire.
El ladrillo se produce aprovechando la fotosíntesis y las bacterias.
Aunque aún se necesitan mejoras, los investigadores afirman que la nueva técnica supone un avance en la búsqueda de materiales de construcción de menor consumo energético y menor huella de carbono.
¿Qué se obtiene al mezclar arena, bacterias y luz solar? Un material de construcción autorreplicante que extrae CO2 directamente de la atmósfera, según investigadores de ingeniería de una universidad de Estados Unidos.
En el corazón de este nuevo material de construcción se encuentra Synechococcus, un tipo de bacteria que habita en el plancton y que utiliza la fotosíntesis para generar energía.
La bacteria se combina con arena y gelatina, y después se sumerge en agua salada cálida y rica en nutrientes. La fotosíntesis hace el resto, produciendo carbonato cálcico, además de oxígeno y glucosa.
Las formas más comunes de carbonato cálcico son el mármol, la piedra caliza y la tiza. Ese compuesto constituye alrededor del 4% de la corteza terrestre, y es un componente fundamental de los materiales de construcción, en particular del cemento.
Un nuevo enfoque
La producción de cemento y ladrillos son procesos muy intensivos en energía que, además, requieren grandes cantidades de materias primas extraídas. Se excavan canteras de arcilla y otros áridos, como la piedra caliza, y se necesitan temperaturas superiores a 1.000 ºC para formar algunos ladrillos de construcción. Este proceso consume grandes cantidades de energía, de forma directa e indirecta. Algunas estimaciones sugieren que la producción de cemento y ladrillos podría ser responsable del 7-8 % de las emisiones mundiales de CO2.
La búsqueda de materiales de construcción de menor consumo energético y menor huella de carbono está cobrando impulso. En 2010, investigadores alemanes crearon un nuevo agente aglutinante que reduce el consumo de energía y las emisiones de CO2 de la producción de cemento. En Estados Unidos, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han propuesto un método para producir cemento mediante electrólisis en lugar de hornos para provocar las reacciones químicas necesarias. Sin embargo, los investigadores que trabajan con Synechococcus en la Universidad de Colorado en Boulder afirman que están abriendo nuevos caminos.
“Diría que nuestro enfoque es fundamentalmente diferente porque utilizamos bacterias fotosintéticas, CO2 y luz solar para fabricar el material,” afirma Wil Srubar, científico de materiales e ingeniero arquitecto del proyecto.
“Hemos logrado que las bacterias ... participen en el proceso de fabricación del material en sí.”
El trabajo forma parte de un enfoque más centrado en los materiales de construcción vivos, que se producen mediante bioquímica y que pueden reciclarse por completo después de su uso.
Un nuevo marco
La combinación de arena y gelatina crea una estructura rígida o andamiaje sobre el que las bacterias pueden habitar y multiplicarse. La generación progenitora original de Synechococcus fue capaz de producir tres generaciones posteriores.
En un experimento, un ladrillo fabricado con el nuevo material se partió en dos y se volvió a sumergir en la solución salina, donde se reparó a sí mismo, creando una nueva mitad totalmente equivalente en el lugar de la antigua.
El material tiene sus limitaciones. Por ejemplo, la bacteria requiere las condiciones adecuadas y humedad para prosperar.
Además, existen algunas dudas sobre la tenacidad del material, según la revista Scientific American, que escribe: “En comparación con un material similar que no contenía cianobacterias, la versión viva era un 15 % más tenaz en cuanto a la resistencia a las fracturas. Pero no alcanzaba la resistencia de los ladrillos o del cemento estándar, y se comportaba más como cemento de baja resistencia o mortero endurecido.”
En consecuencia, el equipo de investigación que está detrás del ladrillo vivo no considera que el material sea un nuevo producto de construcción de consumo masivo. En cambio, afirman: “Nos motivó construir infraestructuras en entornos con recursos muy limitados.”
A pesar de la necesidad de mejoras continuas, la innovación podría tener potencial para su uso en ubicaciones remotas donde los materiales, la energía y el dinero no siempre están disponibles con facilidad.
