Investigadores de la Universidad de Pensilvania diseñan un hormigón impreso en 3D que capta hasta 142% más CO2 usando microalgas fósiles

La mezcla de hormigón impresa en 3D absorbe un 142% más de CO2, utiliza un 68% menos de material y conserva el 90% de su resistencia.

• Hormigón que captura más CO₂ que emite.
• Menos cemento, más resistencia, menos peso.
• Inspirado en algas microscópicas y formas naturales.
• Ideal para impresión 3D de estructuras complejas.
• Útil en construcción urbana y restauración marina.

Diseñando un hormigón más limpio y verde que absorbe dióxido de carbono

Desde las mezclas rudimentarias de barro y yeso del Antiguo Egipto hasta los avanzados morteros hidráulicos de los romanos, el hormigón ha sido la columna vertebral de las civilizaciones. Hoy, sigue siendo el material de construcción más utilizado del mundo. Pero su gran problema es el impacto ambiental: alrededor del 9% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provienen directa o indirectamente de su producción, especialmente del cemento.

Ante esta paradoja, un equipo multidisciplinar de la Universidad de Pensilvania ha dado con una posible solución: un hormigón bioinfundido con microalgas fósiles, impreso en 3D, que no solo cumple con los requisitos estructurales, sino que captura más CO₂ del que emite durante su producción.

¿Cómo funciona este nuevo hormigón?

El componente clave es la tierra de diatomeas, un polvo fino y poroso formado por los restos fosilizados de diatomeas, unas microalgas que vivieron hace millones de años. Su estructura microscópica, rica en sílice y altamente porosa, ofrece superficies internas ideales para atrapar CO₂.

A diferencia de los aditivos tradicionales, la tierra de diatomeas mejora la reología del hormigón —es decir, cómo fluye y se comporta durante el proceso de impresión—, y permite fabricar estructuras complejas sin comprometer la resistencia. Este material permite crear formas geométricas inspiradas en patrones naturales, como las superficies mínimas periódicas, que aumentan la superficie de captura de carbono en más de un 500%.

Además, al reducir hasta un 60% la cantidad de material necesario, se disminuye también el uso de cemento, que es el principal responsable de las emisiones del hormigón tradicional. Menos masa, más eficiencia.

Aplicaciones concretas y próximos pasos

Este nuevo hormigón está siendo probado en elementos estructurales a escala real como paneles de fachadas, pavimentos y elementos portantes, con resultados prometedores. La capacidad de imprimir estructuras con voladizos pronunciados, sin necesidad de encofrados, abre posibilidades para el diseño arquitectónico sostenible.

Otro campo de aplicación en fase experimental es el entorno marino. Gracias a su porosidad y compatibilidad ecológica, este hormigón podría usarse en la reconstrucción de arrecifes coralinos, bancos de ostras o plataformas sumergidas, donde su superficie favorece el anclaje de organismos marinos. Esto, combinado con su capacidad de absorber CO₂ del agua, lo convierte en un candidato ideal para restauración ecológica.

La investigación también avanza hacia la integración con sistemas de aglutinantes alternativos, como los de base magnésica o los activados alcalinamente, que podrían sustituir por completo al cemento Portland. Además, se estudia el uso de residuos industriales como componentes reactivos, lo que permitiría cerrar aún más el ciclo de sostenibilidad del material.

Potencial

Este nuevo enfoque del hormigón plantea un cambio de paradigma: dejar de verlo como un material pasivo y empezar a tratarlo como una herramienta activa contra el cambio climático. Su capacidad de captura de carbono, combinada con un menor uso de materiales y energía, puede tener un impacto directo en la huella ambiental de la construcción, uno de los sectores más contaminantes del mundo.

Además, su versatilidad permite adaptarlo a contextos urbanos, rurales y costeros, integrándose en estrategias de infraestructura verde y diseño regenerativo. Si se escala y combina con energías renovables en el proceso de producción, podría contribuir significativamente a descarbonizar el sector de la construcción, sin sacrificar funcionalidad ni diseño.

Finalmente, el hecho de que esta tecnología aproveche recursos abundantes como la tierra de diatomeas —disponible en muchos suelos sedimentarios— y sea compatible con procesos de impresión 3D, la convierte en una solución técnica, económica y ecológica con gran potencial de adopción global. Su desarrollo marca un paso firme hacia edificaciones que no solo se sostienen por sí mismas, sino que sostienen también el equilibrio del planeta.

Vía Designing cleaner, greener concrete that absorbs carbon dioxide | Penn Today