Equipo de investigación presentó avances y resultados de iniciativa de alto impacto.
Microorganismos nativos que habitan lagunas y salares altiplánicos del norte de Chile, y que tienen la capacidad de sobrevivir en ambientes extremadamente alcalinos, son el eje de un innovador proyecto que estudió el uso de estos seres vivos en la reparación de grietas de diverso espesor presentes en estructuras de hormigón.
La iniciativa, desarrollada por un equipo de investigación interdisciplinario de la Universidad Católica del Norte (UCN), consiste en un producto biotecnológico en base a bacterias que, a través de la precipitación de carbonato de calcio, inducen el sellado de grietas de diverso espesor en estructuras de hormigón, ofreciendo múltiples posibilidades de aplicación.
“El costo de reparación del agrietamiento del hormigón es altísimo e involucra materiales de elevado costo”, indicó el director del proyecto y académico de la UCN, Dr. Vicente Zetola, quien puso de relieve que la solución propuesta surge como alternativa a los métodos tradicionales usados en la actualidad los que, en algunos casos, pueden tener efectos nocivos con el medioambiente.
En este contexto, explicó que la propuesta tiene un enfoque más amigable con el entorno y toma en cuenta las exigencias cada vez mayores en en un área donde “la sustentabilidad de la industria del cemento y del hormigón puede aportar con su mayor durabilidad”.
Agregó que reparar el agrietamiento que se puede producir en el hormigón, alargará su vida útil, y que, en el futuro, la idea es utilizar materiales más sostenibles para el sellado de grietas.
Alternativa innovadora
El proyecto “Desarrollo de un proyecto biotecnológico para la reparación de grietas en estructuras de hormigón”, fue adjudicado en el IV concurso IDeA de FONDEF. Su desarrollo, realizado en dos etapas, comenzó en 2018, concluyendo su primera fase en julio de 2020.
En su ejecución trabajaron el Centro de Biotecnología Profesor Alberto Ruiz (CBAR) y el Departamento de Gestión de la Construcción de la UCN, con el apoyo de Constructora y Hormigones Copat Ltda. como empresa asociada.
La tecnología desarrollada consiste en un producto en base a bacterias biomineralizadoras, nativas del Norte Grande de Chile, que inducen la precipitación de carbonatos cálcicos. Este bio-producto contiene los constituyentes necesarios para producir el sellado de grietas de entre 0,1 mm y 12,5 mm de espesor.
Al respecto, la Dra. Sabrina Marín, Investigadora del CBAR y directora alterna del proyecto, indicó que, a través de esta iniciativa se logró adaptar un consorcio microbiano nativo a condiciones de extrema alcalinidad, compatibles con las condiciones del cemento, lo que permitió desarrollar un bio-producto sellante que ha sido caracterizado a escala de laboratorio y protegido mediante ingreso de solicitud de patente en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INAPI). Además, la investigadora invitó a conocer más detalles sobre esta investigación en el artículo recientemente publicado en la prestigiosa revista Acta Biomaterialia: “An indigenous bacterium with enhanced performance of microbially-induced Ca-carbonate biomineralization under extreme alkaline conditions for concrete and soil-improvement industries” (Vol. 120, págs. 304–317).
Microorganismos
Para obtener el bio-producto, se aprovechó la rica y única diversidad microbiana nativa de la Macro Zona Norte del país, siendo además la base para otros desarrollos de productos a partir de las mismas bacterias.
El proyecto permitió, a su vez, establecer una nueva línea de investigación en Chile, asociada a la biocementación generada por procesos de mineralización mediada por microorganismos, con enfoques de aplicación industrial en la estabilización de suelos y en la reparación de materiales cementícios. Asimismo, logró abrir puertas para el desarrollo de otras investigaciones relacionadas, avanzar en la capacitación y formación de capital humano, y en el proceso para patentar el producto.
Potencial
La vicerrectora de Investigación y Desarrollo Tecnológico (VRIDT), de la UCN, Dra. María Cecilia Hernández, destacó el potencial y proyecciones del proyecto. “Es una iniciativa que pertenece a un tipo de proyecto que, desde la Vicerrectoría, valoramos especialmente, porque pertenece a un tipo de investigación científico-tecnológica que tiene potencial en un breve plazo, con un impacto económico y social”.
La autoridad resaltó que la investigación busca la transferencia de conocimiento y tecnología, y que por esa razón tiende a ser interdisciplinar, lo que quedó de manifiesto en la relación virtuosa que surgió entre el Departamento de Gestión de la Construcción y el Centro de Biotecnología de la UCN, la que espera se proyecte en el largo plazo. Agregó que es un proyecto multisectorial que relaciona a la academia con el sector productivo, a través de la participación de la empresa Copat Limitada.
En tanto, el Decano de la Facultad de Ciencias de Ingeniería y Construcción, Fernando Echeverría Ateca, destacó que la iniciativa surge como una “alternativa frente a los productos tradicionales”, y que puede ser la base para otros desarrollos relacionados y un punto de partida para nuevos emprendimientos. Lo anterior fue complementado por la directora del Centro de Biotecnología de la UCN, Dra. Cecilia Demergasso, quien puso énfasis en la importancia de los equipos interdisciplinarios y locales en el trabajo realizado, con aprovechamiento de los recursos naturales propios de la región. “Durante el desarrollo del proyecto surgieron muchas preguntas nuevas”, sostuvo, valorando el aprendizaje e interés para continuar con esta línea de investigación.
