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📚 La fabricación y reparación del cemento podrían transformarse radicalmente mediante el uso de bacterias que producen biocemento, un material formado por carbonato de calcio que une partículas de arena y suelo o repara grietas en estructuras existentes.
Uno de los retos principales ha sido cultivar estas bacterias in situ, lo que requiere equipamiento especializado y conocimientos técnicos avanzados. Ahora, un novedoso método de liofilización permite preservar la bacteria Sporosarcina pasteurii en un formato estable, abriendo la posibilidad de que los operarios dispongan de un producto en polvo listo para activarse en el campo…
Un nuevo camino para la producción de biocemento.
Inspirado en técnicas utilizadas para conservar componentes biológicos en fertilizantes, el equipo de Maneesh Gupta y colaboradores suspendió a S. pasteurii en diversas soluciones protectoras y sometió las suspensiones a un proceso de congelación. Se comprobó que la sacarosa es el agente protector más eficaz, permitiendo que las bacterias mantengan su viabilidad tras la liofilización y durante al menos tres meses, cuando se almacenan en bolsas plásticas resellables.
Aplicaciones en laboratorio y en campo
En el laboratorio:
- Se prepararon columnas utilizando dos tipos de sustrato:
- Arena de juego: Similar a la utilizada en areneros infantiles.
- Suelo arenoso natural.
- Las columnas se rociaron reiteradamente con soluciones de urea y cloruro de calcio.
- La degradación de la urea por S. pasteurii genera amoníaco y carbonato, y al añadirse calcio se forma carbonato de calcio, que actúa como agente aglutinante.
- Los resultados mostraron que:
- En las columnas con arena de juego se obtuvo un biocemento de mayor resistencia, permitiendo su extracción del molde.
- En columnas fabricadas en tubos de PVC con suelo natural, la resistencia aumentó con dosis mayores de reactivos.
En pruebas de campo:
Se aplicó el polvo de bacterias liofilizadas sobre parcelas de aproximadamente 1 m². Tras rociar la superficie con urea y cloruro de calcio, se evidenció que los primeros 7,6 cm del terreno se fortalecieron notablemente en tan solo 24 horas, abriendo la puerta a aplicaciones como la reparación de pozos petroleros, la fabricación rápida de baldosas o la estabilización de terrenos para caminos provisionales.
Implicaciones y perspectivas
Este avance representa el primer reporte que demuestra que Sporosarcina pasteurii liofilizada, cuando se preserva en presencia de sacarosa, sigue siendo viable y capaz de producir biocemento. Si se optimiza y escala, esta tecnología podría simplificar las operaciones en obras de construcción al eliminar la necesidad de cultivar bacterias en el sitio, facilitando una aplicación rápida y eficaz mediante la simple adición de reactivos.
El desarrollo de este método ha contado con el apoyo del Programa Seedlings for Disruptive Capabilities del Laboratorio de la Fuerza Aérea de EE. UU., lo que subraya el potencial disruptivo de integrar la biotecnología en soluciones de ingeniería civil sostenibles y de rápida implementación.
Referencias
American Chemical Society. «Packets of freeze-dried bacteria grow biocement on demand.» ScienceDaily, 5 de marzo de 2025. Disponible en: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250305164642.htm
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