En un avance tecnológico que parece digno de un relato de ciencia-ficción, unos científicos han diseñado, fabricado y probado estructuras semivivientes, hechas de materiales inanimados así como de ciertas bacterias. Estas estructuras, cuya parte viviente se sustenta gracias a la luz solar (esas bacterias son fotosintéticas) y al agua, son capaces de retirar dióxido de carbono del aire sin requerir nada más que luz solar y agua.
Las bacterias, concretamente cianobacterias, toman dióxido de carbono (CO2) del aire durante la fotosíntesis. El resto de la estructura les da soporte y sirve de armazón.
El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Dalia Dranseike y Mark Tibbitt, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH).
Mediante impresión 3D, se puede fabricar la estructura deseada para las cianobacterias con el material base. La “tinta” empleada en la impresión es un hidrogel que contiene moléculas de polímeros así como bacterias vivas.
El resultado impreso es una estructura dotada de una red que puede transportar luz, CO2, agua y nutrientes, permitiendo que las células se distribuyan uniformemente en su interior sin abandonar el material.
La estructura solo requiere luz solar y agua de mar artificial con nutrientes fáciles de obtener, además de CO2, para que la parte viviente subsista e incluso crezca.
«Usada como parte de un material de construcción, podría ayudar a almacenar CO2 directamente en los edificios en el futuro», afirma Tibbitt.
Una característica importante es que el material semiviviente absorbe mucho más CO2 del que fija mediante el crecimiento orgánico. Esto se debe a que el material puede almacenar carbono no solo en biomasa, sino también en forma de minerales, algo que resulta posible gracias a una propiedad especial de estas cianobacterias.
Las cianobacterias figuran entre las formas de vida más antiguas del mundo. Son muy eficientes en la fotosíntesis y pueden utilizar incluso la luz más débil para producir biomasa a partir de CO2 y agua.
Al mismo tiempo, estas bacterias modifican su entorno químico exterior a la célula como resultado de la fotosíntesis, de modo que precipitan carbonatos sólidos (como la cal). Estos minerales constituyen un sumidero adicional de carbono y, a diferencia de la biomasa, almacenan CO2 de forma más estable. Además, un efecto práctico que se produce es que los minerales se depositan en el material y lo refuerzan mecánicamente. De esta forma, las cianobacterias endurecen lentamente las estructuras inicialmente endebles.
Pruebas de laboratorio han demostrado que el material fija CO2 continuamente durante al menos 400 días, la mayor parte en forma mineral: alrededor de 26 miligramos de CO2 por gramo de material. Esto es significativamente superior a lo logrado por muchos métodos biológicos y comparable a la mineralización química del hormigón reciclado.
Dranseike, Tibbitt y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus nuevas estructuras semivivientes recolectoras de CO2 en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Dual carbon sequestration with photosynthetic living materials”. (Fuente: NCYT de Amazings)
Fuente: noticiasdelaciencia.com