Es conocido que 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 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.
En declaraciones al programa “Es un montón” de Canal 10 de SRT Media, María Gabriela Paraje, doctora y profesora titular de la cátedra de microbiología, es una de las investigadoras que participó en este descubrimiento, un proyecto en conjunto entre la UTN y la UNC, una solución biotecnológica, para reparar fisuras en hormigón.
La científica explicó que “este proyecto nace en la Universidad Tecnológica de Santa Fe, en el CECOVI, que es el Centro de Construcción para la Vivienda, ellos estaban estudiando hormigones autorreparantes, liderado por la doctora Anabela Aguilar. Yo a ella la conozco en España, en el Colegio Mayor Nuestra Señora de Luján, que es la casa argentina para el posgrado. Estábamos haciendo un posgrado, cada una por su lado. Entonces, cuando ella me presenta este problema, traemos la parte de microbiología a Córdoba y empezamos a estudiar cómo esta bacteria, que es una bacteria natural, que es no hepatógena, que está en el ambiente y produce calcita, cómo hacerla vivir en el hormigón para que pueda sellar fisuras de cemento. Eso es el fundamento y el trabajo colaborativo entre la UTN, la UNC y el CONICET, porque yo también pertenezco al CONICET. Soy investigadora del CONICET. Y así empezó a avanzar y se logró el resultado o está en vías de lograrse el resultado, así empezó el proyecto hace unos cinco años, hace tres, cuando realmente estábamos encontrando cosas interesantes.”
Al continuar su relato remarcó que “La Secretaría de Innovación y Vinculación de la UNC, a cargo del doctor Santiago Palma, nos dijo, Gaby, ustedes ahí tienen algo interesante. Hay que protegerlo intelectualmente. Nos dieron un subsidio muy importante, porque eso también hay que decirlo, el apoyo que hemos tenido por parte de la UNC para desarrollarlo. Esto ya está bajo patente. Y ahora estamos en el punto de saltar del laboratorio a la industria. Para eso se crean empresas especiales que se llaman start-up, que están en particular CalFix, y es spin-off de las dos universidades y del CONICET, porque es importante aclarar que el conocimiento pertenece a las instituciones. Nosotros somos investigadores, pero el conocimiento es de las instituciones.”
Las empresas acompañan a las instituciones
La Dra. Paraje señaló que “estamos trabajando y hemos recibido ya la primera inversión por parte de Gridex, que es una aceleradora de Argentina, para poder escalar el producto y esperamos en términos de tres a cinco años para llegar al mercado. Un producto, un desarrollo biotecnológico que tiene sus tiempos, porque es una bacteria que está viviendo en un medio totalmente hostil para ella, como puede ser el hormigón, y ahí está el secreto ¿Cómo hicimos para hacerla vivir?”
“Es una bacteria ambiental que tiene otros usos. Se usa como bioinoculante. Entonces, se le dio la vuelta para que pueda vivir. La ventaja es que ahora los selladores que hay son selladores químicos, que no pueden penetrar, que dejan un residuo plástico. Esto, como las bacterias son muy chiquititas, tienen el tamaño de una micra, pueden llegar al final de la fisura y desde ahí empezar a producir carbonato de calcio, que es y empezar a sellar”, expresó la investigadora.
La ciencia que produce rentabilidad
La Dra. Paraje agregó que con las bacterias el hormigón “queda sellado desde el inicio, desde el origen. Ese es uno de los productos, y el otro, que es el que va a ser más rentable, es ponerlo desde el inicio, que lo usan las hormigoneras, que es las que están interesadas, para prevenir.”
Respecto del tiempo que necesita esta bacteria para llenar la fisura del hormigón nos dijo que “es una de las cosas más interesantes del proyecto y por eso llama tanto la atención. Una fisura es de unos pocos milímetros y nosotros en menos de una semana ya sellamos de casi medio centímetro. En laboratorios con determinadas condiciones, es bastante rápido para lo que normalmente se puede encontrar, porque sí, lo tenemos a la intemperie, en otro ambiente, sería en otras condiciones. Si hace calor o la lluvia, afecta también a otros productos pero en este caso sería una de las ventajas con otros, ya que no lo afectaría las condiciones climáticas.”
Asimismo explicó que “siempre precisa de humedad porque es un ser vivo y todos los organismos vivos van a necesitar agua y después que hizo su función ahí, se muere y queda como cubierto con el carbonato de calcio, como enyesado…”
Por eso no es patógeno y cuando lo ponemos desde el inicio, en el hormigón va a haber muchas bacterias vivas, por lo que le consultamos si afectan la salud humana, y la profesora nos dijo que “no afectan la salud, en nuestro organismo también tenemos muchas bacterias y muchas de ellas nos van cuidando…”
La utilidad de estas bacterias no solamente servirá para casas y reparar edificios, puentes, estructuras de magnitud sino que además la Dra. Paraje destacó que “a los inversores lo que les interesa es eso, pensar en un puente, en una represa, en grandes infraestructuras.”
La génesis del proyecto
Al momento de relatar sobre los orígenes de esta investigación, la Dra Paraje contó “lo empezamos, lo iniciamos como un modo de proteger el patrimonio de la universidad, nuestro patrimonio histórico. Yo justo estoy en la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales en el edificio del centro de la avenida, al lado del Montserrat… y nos preguntamos ¿cómo protegemos nuestro patrimonio? Y en realidad ahí empieza, bueno, por supuesto no se ha probado todavía, pero surge como una protección del patrimonio de la universidad.”
Mujeres investigadoras
El descubrimiento surgió del trabajo de investigación abordado por mujeres y hecha por mujeres, aunque está relacionada con la construcción, donde no estamos tan acostumbradas a ver mujeres allí, le planteamos y la científica nos los reafirmó destacando que “es un grupo liderado y constituido principalmente por mujeres lo que llamó la atención en la construcción, no porque no existan, sino porque no es un nicho natural de las ingenieras. Es un grupo con ingenieros civiles, ingenieros ambientales, que es una carrera nueva y entonces nuestros estudiantes ya están formándose.”
“Una doctora en química, la doctora Crespo. O sea, el 80% mujeres en la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, que recién ahora tenemos nuestra primer decana, después de 150 años”, remarcó.
Seguramente habrá empresas interesadas en invertir, ante el descubrimiento de un producto desafiante e innovador, como el que se ha descubierto, a lo que la Dra Paraje agregó que “también es un cambio de estrategias, porque la universidad, y como les dije, la Secretaría de Innovación y Vinculación, están trabajando mucho en esto, nos apoyan, fomentan y esto surge por una primera confianza de un subsidio que nos dieron para que empecemos…”
Es importante destacar el apoyo del CONICET, ya que la investigación lleva su tiempo, pero trae tantos beneficios y se basa en esa triangulación para que exista el conocimiento, desde la universidad y para sociedad, que junto a la industria también, generan soberanía científica.
Detalles de la investigación y lo que descubrieron
¿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”.
Según el portal de Unciencia, “Trabajamos en una ‘mineralización biológicamente inducida’, una restauración mediada por microorganismos que resulta más compatible con el hormigón y más amigable para el medioambiente”, explica María Gabriela Paraje, directora del proyecto, profesora titular de Microbiología 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).
En el mundo existen muy pocos estudios con abordajes similares –especialmente en Países Bajos, Reino Unido e Israel–, pero ninguno con el enfoque que propone este equipo de trabajo.
Ficha técnica del proyecto
Innovaciones sostenibles en hormigones autorreparantes: biotecnología microbiana y mineralización biológicamente inducida
Dirección | Dra. María Gabriela Paraje – Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales – UNC.
Adoptantes | Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda de la UTN, Facultad Regional Santa Fe – Cátedra UNESCO de Sostenibilidad de la Universidad Politécnica de Cataluña.
Equipo de trabajo UNC | María Gabriela Paraje, José Baronetti, Sofía Bongiovanni, Manuela Maldonado, Josefina Marzari, Karina Crespo Andrada (Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales).
Resto del equipo | Anabela Guilarducci, Dianela González, Néstor Ulibarrie, Rudy Grether (Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda, CECOVI, UTN – Facultad Regional Santa Fe); Jordy Morato (Cátedra UNESCO de Sostenibilidad – Universidad Politécnica de Cataluña); Iván Manrique Hughes (Área de Evaluación Técnica – Dirección General de Impacto Ambiental del Ministerio de Ambiente y Economía Circular de la Provincia de Córdoba); y Sergio Farchetto (CUDAR – Facultad Regional Córdoba UTN).
Fondos asignados | $8.000.000 de pesos más beca por ocho meses.
Área de conocimiento | Ciencias Naturales, Exactas y Tecnológicas.