Científicos daneses convierten el cemento en un dispositivo ‘vivo’ capaz de almacenar y recuperar energía, se regenera con nutrientes

Nuevo material de Aarhus combina carga estructural y almacenamiento energético con un 80% de capacidad recuperable.

• Cemento que almacena energía.
• Microbios electroactivos integrados.
• Regeneración tras nutrientes.
• Sistemas urbanos más eficientes.
• Aplicación en muros, puentes, cimientos.
• Menos pérdidas eléctricas en ciudades.
• Primeras pruebas reales prometedoras.

Convertir el cemento en una fuente de energía parecía, hasta hace muy poco, una excentricidad científica. Sin embargo, un equipo de investigadores en Dinamarca ha demostrado que es posible dotar a este material tan cotidiano de una función completamente nueva: almacenar electricidad y recuperarla cuando se necesite, casi como si fuera una batería oculta en las paredes.

En pruebas iniciales, el cemento modificado alcanzó unos ≈178 Wh/kg, una cifra sorprendentemente alta para un material estructural que, hasta ahora, solo sostenía cargas. Además, puede recuperar su rendimiento tras recibir nutrientes, incluso después de periodos de inactividad. Una idea rara pero poderosa: un cemento que “descansa” y luego vuelve a la vida.

El proyecto lo lidera Qi Luo, investigador posdoctoral en ingeniería civil y arquitectónica en la Universidad de Aarhus, dedicado desde hace años a reducir el impacto del cemento y a transformar este material en algo más que un simple soporte estático.

Energía a partir del cemento

En el modelo energético actual, el almacenamiento suele depender de baterías externas, equipos adicionales, salas técnicas y una larga lista de dispositivos que requieren mantenimiento, ventilación y espacio. Integrar esa función directamente en las paredes o cimientos cambia por completo esta lógica.

Un supercondensador oculto en el cemento no busca sustituir a grandes baterías, sino asumir un papel más humilde pero igual de valioso: compensar picos, estabilizar la energía solar distribuida, alimentar pequeños sensores o mantener sistemas básicos durante microcortes. Y hacerlo sin ocupar un solo centímetro adicional en un edificio ya construido.

La descentralización es clave. En muchas ciudades, una parte importante de la energía se pierde en el camino debido a las largas distancias entre fuentes y puntos de consumo. Almacenar esa energía justo donde se usa —paredes, puentes, pasarelas, estaciones de transporte— bajaría la tensión sobre la red en horas críticas y aumentaría la eficiencia general.

Cómo funciona el material

El corazón de esta innovación son los microorganismos electroactivos, en concreto Shewanella oneidensis, una bacteria conocida por su extraordinaria capacidad de mover electrones hacia superficies cercanas. En vez de actuar como un relleno inerte dentro del cemento, estas bacterias crean una red redox que captura y libera carga eléctrica.

Para que estos organismos sobrevivan dentro de un material tan hostil —alcalino, denso, pobre en agua— el equipo desarrolló una microred de canales internos por donde circulan soluciones con sales y vitaminas. Un mantenimiento mínimo, casi como “dar de beber” a la pared.
Una idea extraña, sí, pero funcional.

El cemento se formula además con una estructura de poros ajustada cuidadosamente para permitir la movilidad de iones sin debilitar su resistencia mecánica. El objetivo es claro: que el material siga siendo cemento, con la misma capacidad de carga que cualquier hormigón convencional.

Qué mostraron las pruebas

Los experimentos en laboratorio dieron resultados sólidos:

• Bloques capaces de encender un LED al conectarse en serie.
• Recuperación de hasta un 80 % del rendimiento tras alimentarlos con nutrientes.
• Funcionamiento estable incluso cerca de 0 °C y con temperaturas típicas de edificios.

Otra observación interesante: incluso cuando parte de los microbios muere, el material mantiene parte de su capacidad eléctrica. La razón es un biofilm residual cargado de moléculas redox que siguen transportando electrones durante un tiempo antes de la siguiente “reactivación”.

Se trata de un comportamiento híbrido: mezcla vida y material. Y funciona mejor de lo que muchos esperaban.

Cómo encaja esto con otras propuestas

El almacenamiento energético estructural lleva años explorándose. Existen proyectos que usan carbono negro, grafito, o combinaciones de agua y sales para crear supercondensadores dentro del hormigón. La propuesta danesa no compite con ellos; los complementa.

La gran aportación aquí es la biología como componente funcional. Una capa viva que repara en parte la capacidad energética, que permite ciclos adicionales sin necesidad de sustituir piezas ni abrir paredes.

No obstante, integrar organismos en un material que debe durar décadas plantea retos:

• Vida útil de los microbios.
• Comportamiento en ambientes secos.
• Exposición a agentes externos como sales o contaminantes.
• Estabilidad cuando el mantenimiento se retrasa.

Los primeros usos realistas no serían megabaterías para edificios enteros, sino sistemas autónomos de bajo consumo, como sensores ambientales urbanos, balizas de emergencia o módulos que suavizan la intermitencia de pequeñas instalaciones solares.

Próximos pasos para la energía basada en cemento

El siguiente desafío es la escalabilidad. Los microbios deben mantenerse activos con intervenciones muy simples, tal vez integradas en las rutinas de mantenimiento de edificios. Se estudian reservorios discretos, pequeñas cámaras que dosifican nutrientes en impulsos cortos cada cierto tiempo.

También será necesario que aparezcan normativas y protocolos de seguridad: cómo medir el rendimiento eléctrico, cómo asegurar la integridad estructural, qué inspecciones deben realizarse y cada cuánto tiempo.

La industria de la construcción, conocida por su cautela, necesitará soluciones replicables, bajo coste por metro cúbico, y manuales sencillos para las cuadrillas que trabajan en obra. No puede haber piezas delicadas ni procesos complejos; todo debe encajar en el ritmo habitual de construir.

Potencial

Este tipo de cemento funcional podría desempeñar un papel relevante en la transición hacia edificios autosuficientes y barrios energéticamente resilientes. No reemplazaría sistemas mayores, pero sí aportaría un apoyo valioso en momentos clave: picos de demanda, microcortes, sensores distribuidos, iluminación de emergencia.

Su mayor contribución, sin embargo, tal vez no sea energética. Puede ser cultural: invitar a repensar los materiales cotidianos, a imaginar infraestructuras que no solo sostienen, sino que también producen, apoyan, regeneran. Un paso más hacia ciudades donde la energía no fluye únicamente desde grandes centrales, sino también desde sus propios cimientos.

Vía Living cement: scientists turn bacteria-infused cement into energy-storing supercapacitors

Más información: Living microbial cement supercapacitors with reactivatable energy storage – ScienceDirect