Un equipo de investigación suizo ha desarrollado un material innovador que utiliza cianobacterias para capturar dióxido de carbono (CO2) a través de la fotosíntesis y mineralizarlo en carbonatos estables. Este material, que puede ser impreso en 3D, es descrito como «autorreparable» y se endurece con el tiempo, formando un esqueleto mineral ideal para la construcción de edificios con huella de carbono neutra.
Durante un periodo de 400 días, el material logró almacenar hasta 26 miligramos de CO2 por gramo, superando otros métodos biológicos de secuestro. Esta innovación combina almacenamiento dual de carbono (en forma de biomasa y mineral) sin requerir altos niveles de energía, marcando un avance significativo en la tecnología climática.
Un avance hacia la sostenibilidad
Los científicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) han creado un material fotosintético revolucionario que no solo absorbe CO2 del aire, sino que también lo transforma en carbonatos sólidos, ofreciendo una solución escalable y de bajo consumo energético frente al cambio climático. Al integrar cianobacterias—microbios fotosintéticos—dentro de una matriz hidrogel imprimible en 3D, el material tiene la capacidad de crecer, endurecerse e incluso repararse a sí mismo, abriendo la puerta a edificaciones que actúan como sumideros de carbono.
El material anunciado fusiona procesos biológicos con ingeniería para abordar el desafío crítico del secuestro de CO2 mientras resuelve las ineficiencias de los métodos tradicionales. “Este material cierra la brecha entre los sistemas naturales y las estructuras creadas por el ser humano”, afirmó el Dr. Mark Tibbitt, profesor asociado en ETH Zurich y coautor del estudio. “Puede almacenar carbono tanto en biomasa como en minerales—a característica única de las cianobacterias.”
Mecanismo dual: Captura eficaz del CO2
El funcionamiento del material fotosintético se basa en la capacidad de las cianobacterias para convertir luz solar, agua y CO2 en oxígeno y azúcares—un proceso que alimenta tanto el crecimiento bacteriano como la formación del esqueleto mineral. Cuando se expone a nutrientes como calcio y magnesio, los microbios inducen una precipitación carbonatada microbianamente inducida (MICP), un proceso natural que genera estructuras similares a la piedra caliza. Con el tiempo, esta calcificación endurece el material, haciéndolo lo suficientemente duradero para su uso en construcción.
“Las capas carbonatadas actúan como un marco ‘autorreforzado’”, explicó Tibbitt. “Esto permite al material simultáneamente secuestrar carbono y fortalecer su estructura sin fuentes externas de energía.”
Perspectivas futuras: Edificios que combaten el cambio climático
La versatilidad del material radica en su diseño imprimible en 3D. ETH Zurich ha demostrado moldes personalizables que crean formas como piñas y cubos, sugiriendo potenciales aplicaciones para edificios, carreteras o muros verdes que absorban activamente CO2 mientras permanecen en pie.
“Si se aplica a la construcción, esto podría convertir ciudades en ecosistemas carbononeutros,” comentó la Dra. Dalia Dranseike, co-investigadora. Imaginar rascacielos que limpien el aire a su alrededor o pavimentos en parques que atrapen emisiones provenientes de vehículos es parte del futuro prometedor que este desarrollo propone.
Desafíos por superar: Hacia una producción masiva
A pesar de los resultados alentadores, existen desafíos por delante. La durabilidad del material más allá de los 400 días requiere pruebas adicionales y la producción a gran escala podría enfrentar obstáculos relacionados con el suministro de nutrientes y la integridad estructural. Sin embargo, el equipo prevé soluciones: sistemas solares para entrega de nutrientes o materiales modulares que se adapten a diferentes entornos.
“Esto no es una solución mágica,” advirtió Tibbitt. “Es una nueva herramienta dentro nuestro arsenal contra el cambio climático. Aún así, su eficiencia energética y multifuncionalidad podrían transformar nuestra manera de mitigar emisiones.”
Una visión ecológica para infraestructuras futuras
A medida que los niveles globales de CO2 superan las 420 partes por millón—la cifra más alta en tres millones de años—innovaciones como el material desarrollado por ETH Zurich ofrecen esperanza. Al imitar sistemas naturales e integrar ingenio técnico, esta investigación subraya el poder del biomimetismo en acciones climáticas.
La Dra. Lydia Amazouz, analista sobre tecnología climática en Indian Defence Review, resalta las implicaciones más amplias: “Si se implementan ampliamente, estos materiales vivos podrían transformar paisajes urbanos en ecosistemas regenerativos. No solo se trata de reducir emisiones—sino también revertirlas.”
El siguiente paso consiste en escalar esta tecnología hacia aplicaciones reales—una prueba contundente de que naturaleza y tecnología pueden fusionarse para crear un futuro más verde.
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