Un gruppo di ricerca dell’eth di zurigo ha messo a punto un materiale da costruzione che sfrutta la fotosintesi per assorbire anidride carbonica dall’aria e bloccarla in forma solida. L’obiettivo è ridurre l’impatto ambientale dell’edilizia trasformando le superfici degli edifici in spazi veri e propri per sequestro di carbonio. Questo materiale combina microrganismi viventi con una base stampabile in 3D e promette di prolungare la cattura di co2 per oltre un anno.
Composizione e funzionamento del materiale vivente
Il materiale nasce dall’assemblaggio di cianobatteri fotosintetici, funghi e idrogel. Questi elementi, uniti a una formulazione che può essere elaborata con stampanti 3d, permettono al composto di crescere alimentandosi solo di luce solare, acqua salata e CO2 presente nell’aria. Questa caratteristica lo rende particolarmente interessante come soluzione sostenibile per l’edilizia.
Ruolo dei cianobatteri nella fotosintesi e mineralizzazione
I cianobatteri sono microorganismi capaci di fotosintesi molto efficienti anche in condizioni di luce tenue, una qualità che li rende adattabili a molte situazioni ambientali. Durante la fotosintesi, questi batteri modificano il pH locale favorendo la precipitazione di carbonati solidi, simili al calcare. Questo processo trasforma parte della co2 catturata in minerali stabili, che si accumulano nel materiale. Così, la CO2 non si limita a restare nella biomassa dei batteri, ma diventa parte integrata di un minerale insolubile e resistente al tempo.
Mark Tibbitt, che guida il progetto all’eth di zurigo, ha sottolineato che “questa doppia capacità di cattura – nella biomassa e nei minerali – rende il materiale particolarmente efficace e durevole nel trattenere anidride carbonica.”
Test di laboratorio e durata della cattura della co2
Gli esperimenti condotti in laboratorio hanno dimostrato una durata notevole per la funzione di cattura della co2 da parte del materiale. Il composto ha mantenuto la sua capacità di assorbire e fissare anidride carbonica per oltre 400 giorni, un periodo superiore a molti altri materiali biosintetici finora studiati.
Durante questo arco di tempo, il materiale ha inglobato circa 26 milligrammi di CO2 per grammo di prodotto, un valore quasi quattro volte superiore rispetto alla mineralizzazione chimica del calcestruzzo riciclato, che raggiunge mediamente i 7 mg per grammo. Ciò indica un potenziale sostanziale per l’impiego di questo materiale in costruzioni che mirano a sequestrare carbonio nella fase stessa di realizzazione e utilizzo.
Il passaggio dalla componente plastica stampabile in 3d a un composto mineralizzato, duro e resistente, rappresenta un passo significativo verso materiali da costruzione più ecocompatibili e duraturi.
Applicazioni architettoniche e sperimentazioni sul campo
Il materiale è stato già testato in contesti reali durante eventi di architettura contemporanea. Nel 2025, presso il Padiglione Canada alla Biennale di Venezia, sono state presentate due strutture ispirate a tronchi d’albero, realizzate con questo materiale vivente. Queste strutture hanno la capacità stimata di assorbire fino a 18 chilogrammi di CO2 all’anno ciascuna. Questo quantitativo è comparabile a quello catturato da un pino di 20 anni in una zona temperata, segnalando l’efficacia del sistema in condizioni reali.
Un altro progetto è stato esposto alla Triennale di Milano, dove il materiale è stato applicato su una superficie lignea, creando una patina verde. Questo cambiamento cromatico è dovuto alla reazione chimica in corso e rende visibile il processo di cattura di CO2, trasformando visivamente il legno sotto gli occhi degli osservatori.
Possibili integrazioni e usi futuri
Questi esempi confermano la possibile integrazione del materiale vivente fotosintetico in mura, facciate e rivestimenti, ampliando il ruolo delle costruzioni come strumenti attivi per la riduzione del carbonio nell’atmosfera.
Rilievo scientifico e prospettive future della ricerca
Lo studio coordinato dal politecnico di zurigo e pubblicato nel 2025 su Nature Communications ha evidenziato come la combinazione tra biologia e materiali da costruzione possa aprire nuove vie nella lotta alle emissioni di gas serra. La capacità di questo materiale di trasformare CO2 in minerali stabili rappresenta un metodo alternativo alla semplice cattura biologica o chimica del carbonio.
Le ricerche continueranno per migliorare le caratteristiche meccaniche del composto e adattarlo a diverse condizioni climatiche e ambientali. L’idea è sviluppare soluzioni modulari utilizzabili sia in grandi infrastrutture sia in piccoli interventi urbani, moltiplicando così la capacità di assorbire anidride carbonica direttamente nelle città.
Il progetto mostra come l’unione tra microbiologia e ingegneria possa estendere la funzione delle costruzioni, trasformandole in elementi attivi contro i cambiamenti climatici, promuovendo non solo valore architettonico ma anche un contributo concreto all’ambiente.
