Un equipo científico internacional ha propuesto convertir edificios e infraestructuras urbanas en sistemas vivos capaces de generar energía, reciclar residuos y adaptarse al entorno. La investigación cuenta con participación del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, centro mixto del CSIC y la Universitat de València, y plantea integrar comunidades de bacterias electroactivas en la arquitectura doméstica y urbana.
El trabajo se centra en los llamados biofilms electroactivos, comunidades de microorganismos capaces de producir electricidad a partir de materia orgánica. Según plantea el equipo investigador, los avances en biología sintética e inteligencia artificial permiten imaginar estos sistemas como componentes biológicos inteligentes y no solo como simples catalizadores.
La propuesta aún se sitúa en una fase de desarrollo científico y tecnológico. Los autores advierten de que, antes de llegar a aplicaciones comerciales, deben superarse retos como el diseño de comunidades microbianas estables, el control del flujo de electrones y la creación de modelos predictivos basados en inteligencia artificial.
Bacterias programables para una arquitectura autosuficiente
“Planteamos usar estos microorganismos no sólo como herramientas que hacen una tarea concreta, sino como una tecnología viva que puede procesar información, crecer, autorrepararse y adaptarse al entorno”, asegura Pablo Carbonell, investigador del CSIC en el I2SysBio y uno de los autores del trabajo.
Según el investigador, este enfoque supone un cambio de paradigma en la forma de entender la arquitectura y la tecnología de los edificios. La propuesta pasa de una arquitectura “estática” a plataformas dinámicas y autosuficientes, capaces de responder al entorno y gestionar recursos de forma más eficiente.
Los autores señalan que estos biofilms electroactivos pueden convertirse en una plataforma clave para desarrollar tecnologías vivas programables. Para ello, confluyen áreas como la electrobiología, la biología sintética, la bioelectrónica y la arquitectura.
La vivienda como organismo vivo
Carbonell explica que “la Cognitive Smart Living Home replantea la relación que tenemos con nuestras viviendas, concebidas como un organismo vivo con su metabolismo, funciones orgánicas y adaptación inteligente y eficiente al entorno”. Según detalla, este modelo requiere dotar a la vivienda de una fisiología propia, con sistemas modulares y escalables que funcionen como tejidos interconectados.
La integración de sistemas biológicos en infraestructuras podría ayudar a reducir el consumo de recursos, minimizar residuos y rebajar las emisiones de CO₂ de edificios y ciudades. Los autores vinculan esta línea de investigación con una economía circular y sostenible.
Entre los avances más prometedores figuran los materiales compuestos avanzados, los sustratos biodegradables, los hidrogeles funcionales y las arquitecturas modulares. Estos desarrollos permitirían mejorar el rendimiento sostenible de futuras infraestructuras urbanas.
Retos para llegar a las ciudades del futuro
El equipo también analiza los obstáculos que dificultan trasladar estas innovaciones desde el laboratorio hasta aplicaciones viables. Uno de los principales retos es la falta de hardware estandarizado y modular.
“Estos sistemas de biofilms electroactivos se utilizan actualmente a escala del laboratorio, y la ausencia de una infraestructura escalable e interoperable ha impedido hasta ahora su adopción generalizada”, recuerda Jorge Barriuso, científico del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas.
La superación de estos desafíos permitiría avanzar hacia una nueva generación de sistemas biointeligentes. En última instancia, el trabajo plantea una forma distinta de diseñar el entorno urbano, basada en las capacidades propias de la materia viva y en su integración con tecnologías digitales.
