Fabricar cimento exige queimar rochas em fornos acima de 1.000 °C, um processo que está entre as maiores fontes de CO2 da construção civil. Na ETH Zurich, na Suíça, a arquiteta Karen Antorveza Paez mostrou que é possível fazer peças arquitetônicas sólidas sem fogo algum. Quem cola os grãos de areia são bactérias.
O trabalho, base do doutorado que ela acaba de concluir, inclui um estudo publicado na revista npj Materials Sustainability sobre impressão 3D com biocimento. Há uma ressalva importante: por enquanto, o material se parece mais com uma argamassa do que com concreto, e estruturas que sustentam peso ainda estão distantes.
“Estamos usando bactérias para produzir uma espécie de cola mineral”, explica Antorveza Paez, pesquisadora do Departamento de Arquitetura da ETH Zurich.
O fenômeno se chama biocimentação. Ela depende de cristais de calcita, formados de carbonato de cálcio, o mesmo mineral do giz e das conchas de mexilhão. A bactéria usada, Sporosarcina pasteurii, já era estudada para firmar solos instáveis e para criar concreto “autorregenerativo”, capaz de fechar as próprias rachaduras.
Então, qual é a novidade? Em vez de tratar a bactéria como um aditivo de materiais existentes, a pesquisadora uniu a biocimentação à fabricação digital, duas áreas que até então andavam quase separadas. O objetivo era controlar o processo biológico e usá-lo para moldar elementos de arquitetura.
Uma tinta viva que endurece num banho de ureia
No primeiro método, a equipe criou uma “biotinta” com gel à base de água, alginato e xantana, que são substâncias naturais, além de areia e bactérias vivas. A mistura é impressa em 3D como uma pasta comum e depois mergulhada em um banho de ureia e cloreto de cálcio.
É nesse momento que as bactérias começam a trabalhar. Com uma enzima chamada urease, elas quebram a ureia e liberam íons carbonato, que se combinam com o cálcio da solução e formam calcário. Os cristais microscópicos crescem entre os grãos e se encaixam uns nos outros, como peças de quebra-cabeça que travam o conjunto.
O processo leva de dois a cinco dias, conforme a resistência desejada. O banho é trocado diariamente para que os micróbios não fiquem sem matéria-prima. Depois a peça seca, as bactérias deixam de estar ativas e o objeto se torna mineral sólido.
“É um pouco como assar um bolo. Você tem a massa, que ainda é muito maleável e delicada. Só o forno consegue transformá-la em algo sólido”, compara a arquiteta. Aqui, o forno são as bactérias, que atuam em temperatura ambiente.
Com essa técnica, o grupo produziu um elemento de fachada que pode servir como proteção contra o sol ou como divisória.
Braço robótico copia rochas erguidas por micróbios
O segundo método dispensa o banho. Um braço robótico aplica bactérias, ingredientes da mineralização e areia, uma camada após a outra, e assim ergue a superfície. A inspiração são os estromatólitos, rochas em camadas que surgem na natureza quando microrganismos depositam minerais ao longo de muito tempo.
Descrito em artigo na revista Architectural Intelligence, o sistema funcionou sem parar por seis meses na Bienal de Arquitetura de Veneza de 2025, à vista do público. A impressão serve melhor para peças, enquanto o spray é mais adequado para superfícies.
O spray, porém, está menos maduro e ainda exige pesquisa sobre suas propriedades mecânicas, como a forma como os grãos e o material ligante se organizam dentro do objeto. Há também um problema ambiental: a reação libera amônio, um subproduto muito danoso, cujo descarte é tema de um terceiro estudo em andamento.
A receita do concreto, com a proporção exata de cada tamanho de grão, vem sendo refinada há mais de um século. No biocimento, esse trabalho mal começou, e ainda não se sabe como obter o material mais durável e estável possível.
“A grande questão já não é se o biocimento funciona, mas sim quão bem suas propriedades podem ser controladas”, resume Antorveza Paez.
