Esta enzima que está en tu sangre puede conseguir que el hormigón se autorrepare y dure hasta 4 veces más

La fabricación de cemento se trata de una de las industrias con la huella de carbono más elevada del planeta: un informe de 2018 elaborado por Chatham House calcula que este sector aporta el 8% de todas las emisiones globales. 

Nuevos aportes científicos podrían darle un giro de sostenibilidad al sector: desde el Worcester Polytechnic Institute acaban de conseguir un hormigón autorreparable gracias a una enzima presente en los glóbulos rojos.

Este concreto con capacidad de repararse a sí mismo y rellenar sus propias grietas sin necesidad de intervención humana podría alargar considerablemente la vida útil de las estructuras y reducir parte del dióxido de carbono arrojado a la atmósfera. 

Un descubrimiento que no es moco de pavo si tenemos en cuenta que el hormigón es el material de construcción artificial más utilizado en el mundo: casi todo lo que pisas en tu día a día se ampara en este preparado: puentes, edificios, aceras, estaciones, casas y carreteras.

Aunque es muy versátil, resulta propenso a agrietarse por la exposición al agua, cambios térmicos, estrés, sal de la carretera y fallos de diseño. 

Una enzima para desarrollar hormigón autocurativo

El estudio revisado por pares, que ha sido publicado en Applied Materials Today se centra en el uso de una enzima que se encuentra en los glóbulos rojos para fabricar este material de construcción autocurativo y 4 veces más duradero que su variante tradicional. 

El ahorro vendría por varios frentes: por un lado, se prolonga la vida útil del hormigón, pero a la vez, también se elimina la necesidad de costosas reparaciones o reemplazos, mano de obra, gastos de logística derivados y un largo etcétera.  

Esta enzima reacciona automáticamente con el dióxido de carbono atmosférico para crear cristales de carbonato de calcio, que imitan al hormigón en estructura, resistencia y otras propiedades, rellenando grietas antes de que ocasionen problemas estructurales. 

“El uso global del hormigón es omnipresente”, apuntala Nima Rahbar, profesora asociada de Ingeniería Civil y Ambiental y autora principal del artículo, que celebra esta reparación automática para evitar que las grietas vayan a más y precisen reemplazo. "Suena a ciencia ficción, pero es una solución real a un problema importante en la industria de la construcción", indica. 

La investigación se ha inspirado en el proceso de transferencia de dióxido de carbono en la naturaleza. La enzima con la llave para salvar nuestra industria de la construcción se trata de la anhidrasa carbónica (CA), presente en los glóbulos rojos y que transfiere rápidamente el CO₂ de las células al torrente sanguíneo. 

Cuando se añade al hormigón antes de mezclarlo y volcarlo, desempeña como catalizador, y cuando se forma una pequeña grieta en el hormigón enzimático, esta aliada se conecta con el dióxido de carbono presente en el aire, desencadenando el crecimiento de una nueva matriz que llena la grieta.

"Buscamos en la naturaleza para encontrar lo que desencadena la transferencia de CO2 más rápida, y esa es la enzima CA", expone Rahbar, con un lustro a sus espaldas investigando esta innovación. "Dado que las enzimas de nuestro cuerpo reaccionan con una rapidez asombrosa, pueden utilizarse como un mecanismo eficaz para reparar y fortalecer las estructuras de hormigón".

Un proceso que cura grietas de escala milimétrica en 24 horas

Los coautores son Suzanne Scarlata, profesora de Química y Bioquímica; Jessica Rosewitz, ex estudiante de doctorado y ahora profesora adjunta de Ingeniería; y el estudiante de doctorado Shuai Wang.

El equipo ha desarrollado un enfoque de 3 partes que incluye una mezcla de concreto que, cuando se usa para construir una estructura, reparará de manera autónoma las pequeñas grietas que se forman; una mezcla que puede inducir la autocuración en grietas o agujeros más grandes, y también un proceso que se puede aplicar al hormigón tradicional para reparar estas fallas en su estructura.

Este proceso guarda un enorme interés teniendo en cuenta que cada año se producen más de 4.000 millones de toneladas de cemento. Gracias a esta valiosa enzima el material podrá conservar su resistencia, estanqueidad al agua y durabilidad. 

La predicción de la investigación calcula que el hormigón autocurativo podría extender la vida útil de una estructura de 20 a 80 años.  

Rahbar desea que alguien obtenga la licencia de la tecnología para llevarla al mercado para su uso en carreteras, aceras, edificios y otras estructuras. La industria necesita un cambio, y la enzima tiene el detonador para generar un impacto positivo.