Los ingenieros de ETH Zurich desarrollan objetos vivos impresos en 3D que capturan y recolectan CO₂

Continuous culture over 400 days. Photo via ETH Zurich.

En ETH Zurich, una universidad de investigación pública dirigida por el profesor Mark Tibbyt, ha desarrollado un hidrógeno fotosintético, un hidrógeno impreso, que absorbe dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierte en biomasa orgánica y microorganismos estables basados ​​en carbono. Esta invención tiene como objetivo reducir las huellas de carbono de edificios e infraestructura al pasar CO₂ con el tiempo.

«Vemos a nuestros seres vivos como un método de baja potencia y ecológico que puede unir la CO₂ por la atmósfera y complementar los procesos químicos existentes para la secuencia de carbono», dijo Mark Tbit, profesor de ingeniería macromicular en ETH Zurich.

3D impreso
«Piñas» impresas en 3D que crecen dentro del período de desarrollo de 60 días. Foto de Eth Zurich.

Cómo funciona y por qué es importante

Como se informó en las comunicaciones naturales, el material crece y se endurece con el tiempo cuando el CO₂ se captura constantemente, dependiendo de la solución de la solución de agua de mar artificial de luz y nutrientes. Esta es su técnica de secuestro de doble carbono, que le permite absorber más CO₂ que recolectar solo a través del crecimiento orgánico.

«Debido a que el material puede recolectar carbono en forma de minerales, no solo en la biomasa, esta es una propiedad especial de las cianobacterias», revela el TBIT.

Las células vivas se fermentan dentro de la red acuosa de hidrogel, hecha de polímeros reticulados con un alto contenido de agua. El equipo eligió la estructura del polímero para facilitar el transporte de luz, dióxido de carbono, agua y nutrientes en todo el material, pero asegura que las cianobacterias se distribuyan uniformemente y se contengan dentro de él.

Para mejorar la longevidad y la eficiencia de las cianobacterias, los investigadores han mejorado la geometría de las estructuras utilizando técnicas de impresión 3D. Este diseño mejora el área de superficie, mejora la penetración de la luz y promueve la circulación de nutrientes en la sustancia.

Experimentos de laboratorio capturan CO₂ durante 400 días, almacenándolo principalmente en minerales, aproximadamente 26 mg de co₂ por gramo de A GOLE. Este rendimiento excede muchos métodos biológicos y rivaliza con la mineralización química que se encuentra en el concreto reciclado, que recolecta aproximadamente 7 miligramos por gramo.

Cultura continua en 400 días. Foto de Eth Zurich.
Cultura continua en 400 días. Foto de Eth Zurich.

Las futuras aplicaciones y la perspectiva

Los investigadores enfatizan que su material vital representa un enfoque sostenible de energía y eficacia energética que captura el co₂ de la atmósfera, con la capacidad de complementar los métodos de indexación química existentes.

«En el futuro, nos gustaría investigar cómo el material puede usarse como un recubrimiento para construir fachadas para unir el CO2 durante todo el ciclo de vida del edificio», dice Tibbit.

Continua construcción sostenible a través de la impresión 3D

La impresión 3D a menudo se aplica para reducir el impacto ambiental de los métodos de construcción tradicionales. De acuerdo con esta tendencia, el especialista en impresión de hormigón 3D de hormigón finlandés de la compañía de energía del Reino Unido Hyperion Robotics y el Reino Unido han lanzado la primera prueba para fabricar, establecer y probar las fundaciones de concreto 3D para subestaciones en colaboración con la Universidad de Sheffield. El plan tiene como objetivo determinar si este método reduce las emisiones de carbono, reduce el desperdicio de materiales y reduce los costos generales de infraestructura de la red.

Del mismo modo, la Universidad de Virginia (UVA) ha progresado en el aumento de la sostenibilidad del concreto impreso en 3D. Los investigadores desarrollaron una combinación de Cementirius agregando nanoplatelatos de grafeno (GNP) a arcilla calcid de cal (LC2). Significativamente, agregar solo 0.05% GNP en peso ha aumentado la energía del compresor del concreto en un 23% al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en aproximadamente un 31% en comparación con las mezclas de cemento convencionales. Este concreto mejorado con grafeno aumenta el rendimiento estructural y apoya los objetivos ambientales al reducir las huellas de carbono de los materiales de construcción.

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