L'ETH di Zurigo ha sviluppato un composto edile vivente che cattura la CO2 e la immagazzina trasformandola in un minerale duraturo
Il Politecnico federale di Zurigo ETH sta testando un nuovo materiale da costruzione capace di sfruttare il processo di fotosintesi per prelevare la CO2 dall’aria ed immagazzinarla al suo interno.
Per raggiungere l’obiettivo, gli scienziati provenienti da una pluralità di Dipartimento, stanno combinando cianobatteri attivi, funghi e idrogel, per dare forma ad una miscela adatta alla stampa 3D. Se la ricerca dovesse andare a buon fine il risultato sarebbe duplice: la cattura della CO2 ed il suo stoccaggio all’interno del processo costruttivo, permetterebbe di ridurre significativamente l’impatto del comparto edile, mentre la duttilità del materiale “stampabile” amplierebbe notevolmente la varietà di forme realizzabili.
I cianobatteri nel futuro del green building
All’interno del gel stampabile, il team guidato da Mark Tibbitt, professore di ingegneria macromolecolare al Politecnico federale di Zurigo, ha incorporato una particolare forma di batteri fotosintetici (cianobatteri), sviluppando un materiale che per crescere necessita solo di luce solare, acqua salata e CO2.
L’aspetto forse più interessante è che il composto è in grado di catturare molta più CO2 di quanta ne leghi attraverso la sua crescita organica, “questo perché il materiale può immagazzinare carbonio non solo nella biomassa, ma anche sotto forma di minerali – una proprietà speciale di questi cianobatteri“, rivela Tibbitt.
“I cianobatteri sono tra le forme di vita più antiche al mondo. Sono altamente efficienti nella fotosintesi e possono utilizzare anche la luce più debole per produrre biomassa da CO2 e acqua”. Allo stesso tempo, i batteri modificano il loro ambiente chimico in seguito alla fotosintesi, provocando la precipitazione di carbonati solidi (come il calcare). Questi minerali diventano un ulteriore pozzo di carbonio e, a differenza della biomassa, permettono la cattura della CO2 trasformandola in un composto solido e stabile.
Oltre un anno di cattura di CO2 attraverso il materiale vivo
Il processo di mineralizzazione e la cattura della CO2 trasformano il materiale plastico adatto alla stampa 3D, in un composto duro e resistente nel tempo. I test di laboratorio hanno confermato che il materiale da costruzione vivente, ha proseguito il suo processo di cattura e stoccaggio di CO2 per oltre 400 giorni, inglobando circa 26 milligrammi di anidride carbonica per grammo di materiale. Una quantità significativamente superiore a quella di molti approcci biologici e paragonabile alla mineralizzazione chimica del calcestruzzo riciclato (circa 7 mg di CO2 per grammo).
Architettura fotosintetica come pozzo di carbonio
L’obiettivo futuro del team sarà quello di rendere il materiale da costruzione adatto a molteplici usi, per poterlo utilizzare come rivestimento di edifici ed infrastrutture, trasformandole così in pozzi di carbonio. Alcuni test sul campo sono stati condotti all’interno del Padiglione Canada alla Biennale di Architettura di Venezia 2025, dove due strutture simili a tronchi d’albero hanno il potenziale di legare fino a 18 kg di CO2 all’anno ciascuno, circa la stessa quantità di un pino di 20 anni nella zona temperata. La seconda opera è in mostra all’Esposizione Internazionale della Triennale di Milano, dove i cianobatteri ed il composto sono stati applicati su una superficie lignea. Il risultato è una patina dal colore verde acceso che trasforma il legno nel tempo rendendo visibile la cattura della CO2 grazie all’effetto cromatico naturale della reazione chimica.I ricercatori hanno recentemente presentato il loro “materiale vivente fotosintetico” in uno studio sulla rivista Nature Communications.
