La integración de esporas bacterianas y lactato de calcio ha permitido el desarrollo de una de las innovaciones más disruptivas en la ingeniería civil: el hormigón capaz de autorrepararse.
Reparación mediante agentes biológicos
Desarrollado por el profesor Henk Jonkers en la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), este avance —denominado «bio-hormigón»— se fundamenta en la inclusión de cápsulas biodegradables de lactato de calcio durante el fraguado. Estas microcápsulas permanecen latentes hasta que la infiltración de humedad penetra en la estructura. Al contacto con el agua ($H_{2}O$), las bacterias se activan, iniciando un proceso metabólico que sella las fisuras mediante una película bacteriana protectora.
Es fundamental señalar que la compatibilidad química está garantizada, dado que el carbonato cálcico ($CaCO_{3}$) resultante es uno de los componentes esenciales del cemento. Asimismo, se ha demostrado la resiliencia de la cepa Bacillus subtilis ante los elevados niveles de pH característicos del entorno cementicio.
Curación autógena
Este fenómeno describe la capacidad intrínseca del hormigón para sellar microfisuras mediante el cemento no hidratado presente en su matriz. Al interactuar con el agua y el $CO_{2}$ disuelto, se produce una reacción con los iones de $Ca^{2+}$ que genera cristales de carbonato cálcico. Para optimizar este proceso, se incorporan microfibras que distribuyen las tensiones, sustituyendo grietas mayores por una red de fisuras capilares significativamente más fáciles de obturar de forma natural.
Polímeros Súper Absorbentes (SAP)
Otra vertiente tecnológica emplea polímeros súper-absorbentes o hidrogeles. Estas estructuras pueden absorber hasta 500 veces su peso en líquido sin disolverse. Ante la aparición de una fractura expuesta a la humedad, el SAP se expande mecánicamente, sellando de forma inmediata la vía de infiltración.
Perspectivas del Hormigón Autorreparable en la Construcción
Desde la Oficina de Patentes Europeas se subraya que esta tecnología no solo extiende la vida útil de infraestructuras críticas como puentes, túneles y carreteras, sino que redefine los paradigmas de la arquitectura contemporánea.
Aunque el BioConcrete promete revolucionar el sector mediante una reducción drástica en los costes de mantenimiento operativo, su adopción masiva enfrenta el desafío de la paridad económica. Actualmente, el coste por metro cúbico duplica al del hormigón convencional (160 € frente a 80 €). No obstante, representa un avance imperativo hacia la sostenibilidad y la actualización tecnológica de la industria. Según Jonkers, este invento, inspirado en la naturaleza, es la clave para una construcción alineada con la preservación medioambiental.
Dinámica de Regeneración del BioConcrete
El funcionamiento preciso de este material se basa en la sinergia entre dos cepas específicas: Bacillus pseudofirmus y Sporosarcina pasteurii, junto con cápsulas de lactato de calcio que actúan como sustrato nutritivo.
El Bacillus pseudofirmus, habituado a entornos extremos como cráteres volcánicos, permanece en estado de criptobiosis hasta que una fractura permite la entrada de agua. Al hidratarse, las bacterias consumen el lactato de calcio y, como subproducto de su proceso digestivo, segregan caliza sólida que obtura la fisura. Una vez restaurada la integridad del material y restringido el paso de oxígeno y agua, los microorganismos regresan a su estado de espora.
Este ciclo de regeneración puede repetirse durante un periodo de 200 años, superando ampliamente la vida útil de los hormigones tradicionales (50-100 años). Actualmente, la técnica permite sellar eficazmente fisuras de cualquier longitud, siempre que su apertura no exceda los 0.8 milímetros.
