Addio cemento? Ecco il materiale edile organico che ripulisce l'aria assorbendo CO2

Un team interdisciplinare del Politecnico federale di Zurigo (ETH) ha sviluppato un materiale da costruzione innovativo, potenzialmente rivoluzionario, capace non solo di sostenere strutture architettoniche, ma anche di contribuire attivamente alla lotta contro il cambiamento climatico.

Si tratta di un "materiale vivente fotosintetico", ottenuto incorporando cianobatteri in una matrice di idrogel stampabile in 3D. Questi microrganismi, tra le forme di vita più antiche sulla Terra, sfruttano la fotosintesi per assorbire CO₂ dall’aria e convertirla in composti solidi, contribuendo così alla riduzione dell’anidride carbonica atmosferica.

Il progetto, guidato dal professor Mark Tibbitt e supportato da un'ampia rete di ricercatori all'interno dell'iniziativa ALIVE (Advanced Engineering with Living Materials), si fonda su un approccio interdisciplinare che integra biologia, ingegneria e design digitale. Il materiale ha mostrato una notevole efficienza nei test di laboratorio, assorbendo circa 26 milligrammi di CO₂ per grammo in oltre 400 giorni di attività. Una quantità superiore rispetto a molti sistemi biologici convenzionali e comparabile con la mineralizzazione chimica del calcestruzzo riciclato.

La chiave di questa capacità sta nella doppia funzione svolta dai cianobatteri: da un lato, producono biomassa utilizzando luce, acqua salata e CO₂; dall’altro, innescano reazioni chimiche che portano alla formazione di carbonati solidi, come il calcare, intrappolando il carbonio in forme stabili nel tempo. Il materiale, inizialmente morbido, si indurisce gradualmente grazie alla deposizione di questi minerali, aumentando la sua resistenza meccanica e durata.

Per favorire la sopravvivenza e l’efficienza dei batteri nel tempo, la struttura del materiale è stata ottimizzata attraverso la stampa 3D, aumentando la superficie disponibile, la penetrazione della luce e la distribuzione dei nutrienti. Questo ha permesso al composto di rimanere attivo per oltre un anno, garantendo una fotosintesi continua e l'accumulo costante di CO₂.

L’applicazione concreta di questo materiale è già stata testata in ambito architettonico. Alla Biennale di Architettura di Venezia 2025, due installazioni a forma di tronco, realizzate con il nuovo materiale, sono in grado di assorbire fino a 18 kg di CO₂ all’anno ciascuna — una quantità paragonabile a quella fissata da un pino ventennale in ambiente temperato.

Un’altra applicazione sperimentale è visibile alla Triennale di Milano, dove il composto, applicato su una struttura in legno, ha dato vita a una patina verde brillante che evolve nel tempo, rendendo visibile il processo di assorbimento del carbonio.

Oltre alla funzione ambientale, queste strutture propongono una riflessione estetica e progettuale sull’architettura del futuro, trasformando i segni della biodegradazione in elementi di design attivo. La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Communications, rappresenta un passo concreto verso edifici che non solo consumano meno, ma che partecipano attivamente alla rigenerazione del pianeta.