Un nuevo tipo de cemento biohíbrido capaz de almacenar energía eléctrica está empezando a llamar la atención del sector científico y del ámbito de la construcción sostenible. Este material integra bacterias electroactivas en su interior, lo que permite que funcione como un supercondensador capaz de recargarse, degradarse lentamente y recuperar buena parte de su capacidad mediante un aporte de nutrientes. Aunque la tecnología se encuentra aún en fase experimental, sus aplicaciones potenciales abarcan desde viviendas con paneles solares hasta infraestructuras remotas que necesiten almacenamiento energético sin depender de baterías convencionales. El enfoque combina biotecnología, materiales avanzados y ciencia electroquímica en un campo de investigación que podría redefinir la relación entre arquitectura y energía.

Un cemento con vida que almacena electricidad

Investigadores han desarrollado un tipo de cemento que incorpora Shewanella oneidensis, una bacteria capaz de transferir electrones a superficies minerales. Gracias a esta propiedad, los biofilms formados por estos microorganismos en el interior del hormigón convierten cada bloque en una especie de supercondensador. En ensayos de laboratorio, cuando el material pierde rendimiento por degradación de los microbios, es posible reactivarlo reinyectando nutrientes, recuperando hasta un 80 % de su capacidad inicial, tal como explica un reportaje publicado en La República sobre este cemento biohíbrido.

Las pruebas iniciales muestran resultados sorprendentes: hasta 10.000 ciclos de carga y descarga conservando alrededor del 85 % de su capacidad, algo que lo sitúa en el territorio de los supercondensadores de gama media. El análisis de Yahoo Tech detalla que la densidad energética ronda los 5 Wh/kg, aparentemente modesta, pero suficiente para que una habitación construida íntegramente con este material pueda almacenar alrededor de 10 kWh en sus muros, según cálculos derivados de los datos del estudio .

Las simulaciones del equipo de investigación sugieren que esta capacidad podría ampliarse optimizando la porosidad del material, aumentando la superficie interna efectiva y afinando el equilibrio electroquímico entre bacterias vivas, electrodos y matriz de cemento. Se trata de un proceso extremadamente dependiente de variables técnicas como el pH, la resistencia iónica del medio y la distribución de los biofilms, cuestiones que los investigadores están midiendo con precisión milimétrica mediante sensores embebidos.

Retos técnicos que siguen sin resolverse

Aunque el concepto funciona en laboratorio, su traslado a edificios reales está lleno de incógnitas. Uno de los problemas principales es la estabilidad de las bacterias en condiciones ambientales cambiantes. El propio análisis de Yahoo Tech subraya que estas bacterias mantienen su eficiencia óptima entre 30 y 37 °C, pero empiezan a perder actividad por encima de los 80 °C, lo que inevitablemente ocurriría en muros expuestos al sol en climas cálidos.

Otro reto tiene que ver con la complejidad del sistema de regeneración. Para recuperar capacidad tras miles de ciclos, el material necesita recibir nutrientes de forma periódica, lo que implica integrar microcanales, depósitos o algún tipo de circuito de distribución. Un mantenimiento así puede funcionar en laboratorios o instalaciones piloto, pero requiere rediseñar por completo buena parte de las prácticas constructivas si se pretende que llegue al sector residencial.

A nivel químico, el cemento tradicional presenta una alcalinidad muy alta, con valores de pH que pueden superar 12. Esto afecta directamente la actividad electroquímica de los biofilms bacterianos, reduciendo la movilidad de electrones y, por tanto, la capacidad del bloque. Los equipos que trabajan en la tecnología están explorando formulaciones con materiales cementicios alternativos, como cementos activados alcalinamente, o bien aditivos que controlan la alcalinidad sin comprometer la resistencia estructural.

A pesar de esos obstáculos, los ensayos de degradación a largo plazo muestran que, incluso cuando las bacterias dejan de estar activas, el material mantiene parte de su funcionalidad como dispositivo electroquímico pasivo. Esto abre la puerta a un doble uso: activo cuando los microbios están vivos y pasivo cuando fallecen, lo que lo acercaría al comportamiento de otros materiales híbridos.

El material protagonista: cemento biohíbrido autorrecargable

Este cemento biohíbrido destaca frente a otros materiales energéticos porque combina elementos estructurales con capacidad electroquímica. No es un accesorio instalado sobre un edificio ni un módulo adicional: es parte del propio edificio. El estudio citado por La República explica que cada bloque funciona como un condensador recargable capaz de almacenar energía en su estructura interna, con la singularidad de que “se repara” por vía biológica cuando el rendimiento cae .

Esto abre una vía técnica fascinante: un sistema que combina generación renovable (por ejemplo, paneles solares en cubierta) con el almacenamiento distribuido en los propios muros. Desde un punto de vista electroquímico, la conductividad interna del material depende de la interacción entre carbonatos, nutrientes bacterianos y conexiones metálicas integradas en la masa del cemento. El equipo de investigación está optimizando la microestructura, reduciendo defectos y buscando un equilibrio entre resistencia mecánica (compresión superior a 30 MPa en los prototipos actuales) y rendimiento energético.

La escalabilidad es uno de los argumentos más sólidos que defienden los investigadores. El artículo original citado por Yahoo Tech afirma que esta tecnología podría integrarse en muros portantes o elementos prefabricados sin comprometer la integridad del edificio, lo que permitiría almacenar varios kWh sin ocupar espacio adicional. Esto supone una ventaja clara frente a las baterías domésticas convencionales, cuya instalación requiere espacio, cableado y mantenimiento.

Mirando alrededor: otros caminos hacia el “hormigón energético”

Este avance no es el único intento de convertir los materiales de construcción en sistemas energéticos. El MIT trabaja desde hace años en un hormigón conductor denominado ec³, que emplea cemento mezclado con negro de carbón y un electrolito líquido para crear una red altamente conductora. Un reportaje dedicado a este desarrollo explica que su última versión multiplica por diez su capacidad de almacenamiento, alcanzando una densidad suficiente para almacenar más de 10 kWh en unos 5 m³ de material, lo que lo vuelve viable para edificios completos.

Otro proyecto alternativo utiliza metacaolín como electrolito sólido. Este enfoque permite reacciones electroquímicas reversibles en el interior del material, pero sufre problemas de deshidratación, lo que puede comprometer su estabilidad a largo plazo y reducir su eficiencia con el paso del tiempo.

Estos desarrollos indican que el sector de los materiales energéticos está experimentando un avance rápido, con múltiples enfoques compitiendo por ofrecer soluciones integradas en la propia estructura de los edificios.

Reflexiones finales

El cemento biohíbrido capaz de almacenar energía se presenta como una alternativa interesante para un futuro en el que la generación renovable necesitará almacenamiento distribuido, flexible y económico. Aunque la idea todavía está lejos de su implantación comercial, su potencial técnico es evidente. Si evoluciona adecuadamente, podría permitir edificios autosuficientes que no solo consuman energía, sino que también la almacenen de forma estable en sus propios muros.

La combinación de biotecnología y materiales de construcción no es una tendencia puntual, sino un campo de investigación cada vez más amplio. Queda por ver si este enfoque, basado en bacterias electroactivas, conseguirá superar sus retos técnicos y logísticos. Pero lo cierto es que la idea de convertir la infraestructura en almacenamiento funcional abre un camino sugerente y con implicaciones profundas para el diseño energético de las ciudades.