Tradicionalmente, el hormigón se considera un material pasivo, resistente y duradero, pero sin función activa más allá de su capacidad estructural. Un equipo de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) ha demostrado que el material de construcción más usado del mundo puede transformarse en algo mucho más que soporte estructural.
La innovación de Aarhus rompe ese paradigma. Mediante la incorporación de la bacteria Shewanella oneidensis al cemento, los investigadores han fabricado un supercondensador biohíbrido capaz de guardar, liberar y regenerar energía eléctrica, lo que podría cambiar radicalmente la relación entre edificios y movilidad eléctrica.
Transformar los muros en un sistema de almacenamiento eléctrico
Al fundir Shewanella oneidensis, bacteria con capacidad de transferencia extracelular de electrones, en la matriz del cemento, los científicos han logrado que éste genere una red interna de portadores de carga que le permite almacenar electricidad.
Pero esta innovación no se queda aquí. Incluso cuando la bacteria muere o entra en estado latente, el cemento conserva parte de su capacidad eléctrica. Gracias a un entramado microfluídico incorporado al material, se suministran nutrientes (proteínas, vitaminas, sales) para reactivar la actividad microbiana. De ese modo, hasta el 80 % de la capacidad inicial puede recuperarse, prolongando la vida útil del sistema.
Los investigadores sometieron el cemento vivo a pruebas exigentes para comprobar su viabilidad más allá del laboratorio. Se aplicaron condiciones ambientales extremas (temperaturas gélidas y elevadas) y se comprobó que el material seguía cargando y descargando electricidad.
Un experimento concreto conectó seis bloques de este cemento en serie: generaron suficiente energía para encender un LED, demostrando su funcionamiento práctico.
Además, con una densidad energética estimada en torno a 5 Wh/kg, una habitación cuyas paredes estén hechas de este cemento podría almacenar unos 10 kWh de electricidad, cantidad suficiente para alimentar, por ejemplo, un servidor estándar durante un día entero.
Este nuevo cemento vivo propone ventajas claras para el vehículo eléctrico y el almacenamiento distribuido:
- Menor dependencia de materiales críticos: no se requieren metales escasos como el litio o el cobalto, sino elementos abundantes y bacterias naturalmente existentes.
- Autonomía local y autoconsumo: paredes, cimientos o puentes podrían almacenar energía generada in situ (ej. solar) para alimentar cargas locales, reduciendo pérdidas de transmisión y picos de demanda eléctrica.
- Recuperación de capacidad: capacidad de regenerar hasta el 80 % tras degradación, lo que mejora la sostenibilidad frente a las baterías tradicionales cuyo rendimiento baja irreversiblemente con los ciclos.
Una nueva forma de cargar coches eléctricos
A pesar del potencial de esta tecnología, todavía está en fase de prueba de concepto, y varios retos importantes requieren solución. La densidad energética es limitada y, aunque funcional, la capacidad por kilo o por litro sigue siendo baja frente al rendimiento de baterías de ion-litio o de alto rendimiento, lo que impide que este cemento sustituya por completo a las baterías en aplicaciones de alta demanda.
| Criterio | Cemento vivo / cemento-eléctrico | Baterías tradicionales (Li-ion, LFP...) |
|---|---|---|
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Densidad energética (volumétrica) Wh/L | Muy baja en prototipos (orden de 0,5–1–2 Wh/L en fases experimentales; mejora posible al escalar). | Alta: celdas comerciales: ~200–650 Wh/L dependiendo de la química y formato. |
| Densidad por masa | Muy reducida; no está optimizada para almacenaje por kg. | Alta (100–300+ Wh/kg en celdas avanzadas para automoción). |
| Potencia / tasas de carga-descarga | Limitada: prototipos más orientados a baja potencia y descarga lenta; no adecuados para cargas rápidas intensas. | Alta: diseñadas para entregas de potencia rápida y altas corrientes (EV, cargas rápidas). |
| Escalabilidad & coste | Ventaja potencial: material barato (cemento) con función dual (estructura+almacenaje), pero con costes añadidos por sistemas activos, mallas conductoras y mantenimiento. | Tecnología madura con economías de escala; costes en descenso pero aún significativos. |
| Durabilidad / ciclos | En experimentación: capacidad de regeneración demostrada mediante nutrientes; vida útil y ciclos reales por determinar. | Probadas: cientos a miles de ciclos según química y gestión térmica. |
| Aplicaciones prácticas | Almacenamiento distribuido integrado en edificios, respaldo local, autoconsumo, iluminación, sensores y cargas de baja potencia. | Movilidad eléctrica, estaciones de carga, almacenamiento estacionario y dispositivos móviles. |
Una nueva forma de cargar coches eléctricos
Para los sistemas de recarga de coches eléctricos vinculados a la vivienda o al trabajo, el cemento vivo podría representar una revolución auxiliar en dos sentidos. Reduciría la dependencia de la red eléctrica centralizada. Si los edificios almacenan energía renovable localmente, podrían recargar vehículos eléctricos mediante autoconsumo, reduciendo pérdidas en transmisión y costes eléctricos.
Por otro lado, la infraestructura sería más resiliente. Los garajes, estaciones de carga o parkings podrían integrar este cemento vivo como parte del almacén energético, haciendo que parte o toda la estructura aporte al sistema de respaldo.
El cemento vivo se postula así como una innovación disruptiva en el cruce de la construcción sostenible, la biotecnología y las energías limpias. Aunque todavía en fase experimental, la capacidad de generar y recuperar electricidad convierte a este material en uno de los candidatos más prometedores para transformar edificios en componentes activos de redes energéticas. Su desarrollo y escalabilidad serán claves para determinar si, en el futuro cercano, veremos muros que no solo soportan peso, sino que también alimentan ciudades y movilidad eléctrica.