Decoración de fachada creada con el nuevo material Omicrono
Suiza da una lección: crea un nuevo tipo de material de construcción con bacterias y sin una gota de combustible fósil
El nuevo material se puede usar con impresión 3D o con un brazo robótico que lo aplica en cualquier forma que se pueda requerir.
Más información: Un albañil y empresario de construcción: "Un profesional que alicate bien debería cobrar 2.800 € al mes y no 1.800 €"
La industria de la construcción se encuentra ante un gran reto, reducir su huella contaminante, lo cual es difícil porque la producción de cemento y hormigón es uno de los procesos más contaminantes que existen debido a las altas temperaturas que requiere.
En el ETH Zürich, la investigadora Karen Antorveza Paez ha desarrollado una alternativa que cambia por completo el proceso de producción de materiales para la construcción, ya que no requiere la quema de combustibles.
La clave se encuentra en la biocementación, una técnica que usa microorganismos vivos como bacterias para unir partículas de arena y otros materiales sueltos, en lugar de hornear las materias primas a temperaturas superiores a los 1.000 ºC como en la actualidad.
Este proceso en concreto usa la bacteria Sporosarcina pasteurii, que cuando entra en contacto con arena, urea y cloruro de calcio, genera una enzima llamada ureasa que descompone la urea.
Esta reacción química libera carbonato, el cual se combina con el calcio para formar cristales microscópicos de carbonato cálcico, el mismo mineral del que está compuesta la piedra caliza y las conchas marinas.
Estos cristales actúan como un pegamento mineral entre los granos de arena, entrelazándose para formar una estructura sólida.
La gran ventaja frente a los métodos tradicionales se encuentra en el consumo energético, ya que todo el proceso ocurre a temperatura ambiente; de este modo, se elimina por completo la necesidad de usar hornos industriales alimentados con combustibles fósiles.
Para aplicar este descubrimiento a la construcción real, la investigadora ha integrado el proceso con dos métodos diferentes.
El primero se basa en la impresión 3D de biocemento, donde se crea una tinta biológica compuesta por una mezcla en gel de agua, alginato, goma xantana, arena y bacterias vivas. Un brazo robótico deposita esta pasta para dar la forma deseada al objeto, y posteriormente, la estructura impresa se sumerge en baños diarios de mineralización durante un periodo de 2 a 5 días.
Al final y una vez con la pieza seca, las bacterias quedan inactivas y el material se convierte en un mineral sólido listo para su uso.
Material creado con bacterias vivas
El segundo método se basa en un brazo robótico con un sistema de pulverización que aplica de forma consecutiva la arena, las bacterias y los líquidos mineralizantes sobre la superficie.
Esta técnica no implica sumergir la pieza y se inspira en la formación natural de los estromatolitos, acumulando capas de material de manera progresiva. Esta técnica ya ha sido demostrada con una máquina funcionando de manera ininterrumpida durante 6 meses.
En la práctica, este desarrollo permite fabricar elementos arquitectónicos a medida, como paredes divisorias, celosías o elementos de fachada. Además de evitar el consumo excesivo de energía, el sistema permite crear geometrías complejas mediante diseño digital y sin desperdicio de material.
Por otra parte, todavía queda camino por delante para que este material reemplace al hormigón en estructuras de gran carga; de la misma manera, durante el proceso se genera amonio como subproducto, y la investigadora está trabajando en neutralizarlo para que el proceso sea respetuoso con el medio ambiente.
