El hormigón es uno de los materiales más utilizados en la construcción a nivel mundial. Pero es común que aparezcan microfisuras durante el fraguado, el endurecimiento o bien como resultado de la interacción con agentes agresivos del ambiente.
En el mercado existen productos sintéticos para sellarlas, como el poliuretano o la resina epoxi. Todo ese arco de restauraciones podría quedar relegado a un segundo plano, gracias a una iniciativa que explora una solución en las antípodas del sentido común y con unas protagonistas inusitadas: las bacterias.
En los últimos años, un equipo interdisciplinario integrado por investigadoras de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba, junto a integrantes del Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), de la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Santa Fe, trabaja en el desarrollo de una fórmula que aprovecha la naturaleza de un microorganismo no patógeno para reparar las fisuras.
El “agente restaurador” que investigan permanece bajo la más estricta reserva, por razones de propiedad intelectual, pero su potencial reside en su capacidad de metabolizar minerales.
¿Qué significa esto? Que en las condiciones apropiadas y con el “alimento” correcto, algunas bacterias tienen la capacidad natural de producir carbonato de calcio (CaCO3) y expulsarlo al ambiente. Se trata de un mineral que se utiliza en la construcción. De esa manera van rellenando progresivamente las fisuras hasta repararlas por completo. El proceso se denomina “biocementación”.
“Trabajamos en una ‘mineralización biológicamente inducida’, una restauración mediada por microorganismos que resulta más compatible en el hormigón y más amigable para el medioambiente”, explica María Gabriela Paraje, directora del proyecto, profesora titular de Microbiolgía y responsable del Centro de Vinculación del Laboratorio de Microbiología Aplicada y Biotecnología (LaMAB) de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC e investigadora principal del Conicet en el Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (Imbiv, UNC-Conicet).
Esta investigación forma parte de los contenidos difundidos por UNCiencia, la plataforma de divulgación científica de la UNC.
En el mundo existen muy pocos estudios con abordajes similares –especialmente en Países Bajos, Reino Unido e Israel–, pero ninguno con el enfoque que se aborda desde este equipo de trabajo.
En los ensayos, los resultados fueron sumamente positivos: “Permiten plantear que con la incorporación microbiana es posible la reparación de fisuras de tamaños que resultan significativos para la industria de la construcción”, señala Anabela Guilarducci, del CECOVI (UTN-Santa Fe).
En el proyecto convergen especialistas en microbiología, química, geología e ingenierías ambiental, civil y mecánica. Está radicado en la cátedra de Microbiología y el Centro de Vinculación de Microbiología Aplicada y Biotecnología (LaMAB) de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC.
Fue el que obtuvo el primer lugar, entre los cinco seleccionados en 2024 para obtener financiamiento del Fondo para la Innovación Tecnológica y Social (FITS), que impulsa la Secretaría de Innovación y Vinculación Tecnológica de la UNC.
Solución amigable con el ambiente
La industria del hormigón consume una gran cantidad de recursos naturales y energía. Se estima que su producción masiva origina el 11% de los gases de efecto invernadero y más del 5% por año del dióxido de carbono global generado por la acción humana.
La investigación científica en este campo está buscando mejorar los procesos productivos para hacerlos más amigables ambientalmente y extender la vida útil de las estructuras de hormigón para disminuir los residuos que deja su demolición.
En esta última línea se inscribe el proyecto de la UNC. Es una solución que ayudará a reducir la huella ambiental asociada a los materiales sintéticos empleados en la reparación de las microfisuras.
Por lo pronto, en el equipo de innovación aspiran a llegar en breve a un prototipo que permita aplicar de manera simple la formulación sobre las microfisuras y que actúa con el transcurso de los días sin mayores intervenciones hasta cubrir las fallas.
Dentro de los avances necesarios para alcanzar ese objetivo, sus integrantes debieron resolver dos desafíos fundamentales. El primero, determinar con qué convenía “alimentar” a las bacterias para que produjeran el carbonato necesario. El segundo, cómo prolongar su supervivencia y mantenerlas activas por más de 24 horas, su promedio natural de vida.
Las soluciones logradas para ambos desafíos se mantienen bajo siete llaves y constituyen el corazón de la patente que fue gestionada y presentada por la Oficina de Propiedad Intelectual de la UNC, en conjunto con el Conicet y la UTN.
Una de las aplicaciones es la preservación patrimonial: se prevé que pueda ayudar a resguardar obras patrimoniales, especialmente las expuestas al aire libre y sujetas a condiciones climáticas adversas.
Convenios de cooperación
Uno de los requisitos para acceder al Fondo para la Innovación Tecnológica y Social (FITS), que otorga la Secretaría de Innovación y Vinculación Tecnológica de la UNC, es la asociación con una contraparte, quien debe aportar el 20% de los costos que demande el proyecto.
En este caso, el equipo de la UNC se asoció con el CECOVI, un centro de investigación de la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Santa Fe, y con la Cátedra UNESCO de Sostenibilidad de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).
El CECOVI posee más de cuatro décadas de trayectoria en investigación y desarrollo en el campo de los materiales de construcción y desde 2017 trabaja sobre hormigones autorreparantes. En tanto, la Cátedra UNESCO de Sostenibilidad-UPC es un polo de innovación en el campo de la gestión sostenible y en la articulación de proyectos participativos de innovación tecnológica y social orientados a las Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Con esta Cátedra, Paraje, directora del proyecto, mantiene un convenio de cooperación e intercambio docente desde 2009.
