Bacterias diseñadas como corales para producir cemento neutral en carbono

Bacterias diseñadas como corales para producir cemento neutral en carbono

La huella climática que deja la industria de la construcción resulta preocupante, ya que se encuentra entre las más altas del planeta. Para tratar de combatirla, se están diseñando bacterias como corales para producir cemento neutral en carbono.

18 de marzo de 2023

Los nuevos edificios suelen ser motivo de celebración, pero no hay mucho que celebrar cuando vemos que la huella climática de la industria de la construcción se encuentra entre las más altas del mundo. Solo en 2021, se emitieron 2.900 millones de toneladas de CO2 a través de la producción de cemento de la industria, lo que corresponde a más del 7% de las emisiones globales totales de CO2. Las emisiones se producen cuando se calienta el cemento, ya que las altas temperaturas provocan la liberación de CO2.

Producir cemento neutral en carbono

Postdoc Colleen Varaidzo Manyumwa y la estudiante de doctorado Chenxi Zhang están trabajando para resolver este problema, inicialmente a un nivel micro. Al transferir genes de microorganismos a un tipo de bacteria particularmente resistente, lograron que la bacteria produjera una enzima con una propiedad muy buscada. La enzima puede unir de manera rápida y eficiente el CO2 a la piedra caliza o carbonato de calcio, que es uno de los principales ingredientes del cemento.

«El proceso se ve en la naturaleza, donde los corales del océano también capturan CO2, pero puede llevar siglos. Con nuestra enzima, solo lleva unos minutos«, dice Manyumwa.

El equipo de investigación ahora están trabajando para hacer que la producción de la enzima sea aún más eficiente. De esta forma, su solución podría eventualmente ampliarse e implementarse en la industria, y llegar a producir cemento neutral en carbono. El objetivo es que las fábricas de cemento cuenten con un biorreactor con la bacteria especialmente diseñado, también llamado fábrica de células, para garantizar que el CO2 emitido sea capturado en lugar de fugarse a la atmósfera.

«Funcionará un poco como un círculo verde: la fábrica libera CO2 durante el calentamiento, lo capturamos en el biorreactor, que une el CO2 al carbonato de calcio, la fábrica luego recalienta el carbonato de calcio para hacer cemento nuevo y una vez más capturamos el CO2 liberado», indica Zhang.

Producir cemento neutral en carbono

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Un gran potencial

Hasta ahora, la solución solo ha demostrado su eficacia en el laboratorio, lo que significa que aún se requieren muchas pruebas para crear más resultados antes de que los investigadores puedan proceder a una ampliación real y llegar al supuesto de producir cemento neutral en carbono.

El principal desafío es hacer que las bacterias sean lo suficientemente resistentes para soportar el entorno hostil y las altas temperaturas a las que estarán sujetas en la industria. Si los investigadores tienen éxito con el proyecto, el potencial es enorme.

«Hemos creado un producto que inicialmente puede ser extremadamente valioso para la industria de la construcción. Pero dado que podemos crear carbonato de calcio con nuestras bacterias, también podemos crear otros carbonatos que se pueden usar, por ejemplo, en la industria farmacéutica o en la fabricación de papel. El potencial es realmente enorme«, dice Manyumwa.

Aunque todavía queda un largo camino por recorrer desde los microorganismos en el laboratorio hasta el objetivo final, encuentra motivación en las posibilidades de su investigación.

 

Fuente | Phys Org

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