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Por Agroempresario.com
En el corazón de la innovación científica, un equipo de investigadores de ETH Zurich, la misma universidad suiza que formó a Albert Einstein, ha logrado un avance que podría transformar las ciudades en pulmones urbanos activos. Mediante el uso de cianobacterias integradas en un hidrogel polimérico, desarrollaron un material vivo artificial capaz de capturar dióxido de carbono (CO₂) y almacenarlo de forma estable, ofreciendo una solución sostenible y escalable frente al cambio climático.
Este descubrimiento no solo fue validado en condiciones de laboratorio, sino también exhibido con éxito en instalaciones arquitectónicas en la Bienal de Venecia y la Trienal de Milán. El nuevo material promete convertirse en una herramienta eficaz para la descontaminación del aire urbano, combinando ciencia biológica, ingeniería de materiales e innovación sustentable.
El equipo de ETH Zurich, liderado por las investigadoras Dalia Dranseike y Yifan Cui, logró integrar cianobacterias en un hidrogel polimérico que actúa como un soporte poroso. Este gel permite el paso de agua, luz y CO₂, esenciales para que los microorganismos realicen la fotosíntesis. Las cianobacterias, organismos milenarios capaces de transformar CO₂ en biomasa y oxígeno, juegan aquí un doble rol: purifican el aire y mineralizan el carbono capturado, almacenándolo a largo plazo en forma de compuestos sólidos como carbonato de calcio.
Esta combinación crea un material vivo artificial, único en su tipo, que convierte superficies arquitectónicas en sumideros de carbono. En palabras de los científicos, el sistema emula procesos naturales de captura y almacenamiento, pero con eficiencia industrial y adaptabilidad urbana.
El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero fundamental para la vida en la Tierra, pero su exceso ha desequilibrado el sistema climático global. Las emisiones industriales, el uso de combustibles fósiles y la deforestación han incrementado sus niveles atmosféricos, contribuyendo al calentamiento global, al derretimiento de glaciares y al aumento de eventos climáticos extremos.
Frente a esta crisis, el desarrollo de tecnologías para el secuestro de carbono se vuelve imperativo. Sin embargo, muchas de las soluciones actuales requieren grandes recursos energéticos, no son escalables o no garantizan el almacenamiento seguro del carbono.
Este nuevo material creado por ETH Zurich representa una alternativa viable: es económico, sostenible y puede integrarse en infraestructuras existentes, como fachadas de edificios, mobiliario urbano o instalaciones artísticas.
Para lograr esta innovación, el equipo utilizó impresión 3D con el objetivo de maximizar la exposición del hidrogel a la luz solar y la distribución eficiente del agua y nutrientes. Esta estrategia permitió crear estructuras con geometrías complejas, ideales para captar CO₂ del ambiente y sostener la vida bacteriana en el interior del gel.
Las pruebas en laboratorio demostraron resultados sorprendentes: el material fue capaz de capturar 26 miligramos de CO₂ por gramo durante un período continuo de 400 días. A diferencia de otros métodos como el hormigón reciclado, esta tecnología ofrece una solución duradera y ecológica, con el valor añadido de incrementar la resistencia del propio material al formar minerales en su interior.
Luego del éxito en laboratorio, el material fue trasladado al ámbito urbano. En la Bienal de Arquitectura de Venecia, se erigieron troncos de hasta tres metros compuestos íntegramente por el hidrogel con cianobacterias. Cada estructura demostró capacidad para capturar hasta 18 kilos de CO₂ al año, una cifra comparable a la absorción de un árbol adulto.
Por su parte, en la Trienal de Milán, el equipo recubrió tejas de madera con el material, logrando la formación de una capa verde biológica que no solo verificó la supervivencia de las bacterias, sino también su actividad fotosintética continua. Estas instalaciones confirmaron que el material puede adaptarse a múltiples formatos y condiciones climáticas, manteniendo su funcionalidad ecológica.
Graciela Salerno, investigadora del Conicet y referente internacional en biotecnología de cianobacterias, analizó los resultados del equipo suizo. Aunque no participó directamente en el proyecto, destacó que “el desarrollo combina de forma creativa la capacidad fotosintética de las cianobacterias con ingeniería de materiales para resolver un problema ambiental urgente”.
Además, señaló que “si bien se requieren más pruebas para escalar la producción e implementar la tecnología de manera masiva, esta innovación representa una estrategia prometedora para mitigar el cambio climático”.
Una de las principales ventajas de este nuevo material es su potencial para ser producido a gran escala e integrado en el diseño urbano. Las cianobacterias pueden mantenerse activas durante largos períodos con un mantenimiento mínimo, y el hidrogel es un material de bajo costo que puede adaptarse a múltiples usos arquitectónicos.
El equipo de ETH Zurich también trabaja en mejorar la resistencia del gel y su durabilidad en ambientes expuestos, como la intemperie, con el objetivo de facilitar su aplicación en edificios, techos verdes, estaciones de transporte o muros de contención.
Además, al tratarse de un material que mineraliza el CO₂, se evita el problema de la reemisión del gas a la atmósfera, algo que ocurre en otras tecnologías más simples de captura de carbono.
La solución propuesta no pretende sustituir otras medidas necesarias, como la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, sino complementarlas. Este tipo de tecnologías, conocidas como "soluciones basadas en la naturaleza", aprovechan procesos biológicos para restaurar el equilibrio ambiental.
El uso de cianobacterias en hidrogeles representa una de las líneas de innovación más avanzadas en este campo, combinando biotecnología, diseño sustentable y arquitectura ecológica.
En un contexto global que exige respuestas inmediatas, el desarrollo del equipo de ETH Zurich no solo aporta esperanza, sino también un modelo replicable de ciencia aplicada al servicio del ambiente.
