Con el desarrollo de una serie de tecnologías, tanto en el diseño como en la formulación del material, este nuevo tipo de hormigón permite recuperar ecosistemas marinos, mitigando así los efectos del cambio climático.
En las aguas que separan las islas canarias de Lanzarote y Fuerteventura, a 30 metros bajo la superficie del Atlántico, se desarrolla un interesante proyecto que involucra un nuevo desarrollo con hormigón se está llevando a cabo. Y es que donde antes habría bloques de hormigón tradicional protegiendo cables submarinos, con un lento repoblamiento por parte del ecosistema marino de la zona, ahora florece un ecosistema vibrante.
Algas multicolores se adhieren a superficies rugosas especialmente diseñadas, mientras pequeños peces encuentran refugio en cavidades que imitan a las formaciones de coral naturales. Esta transformación no es casualidad: es el resultado de una tecnología pionera que está redefiniendo la relación entre la infraestructura humana y los ecosistemas marinos.
La empresa ECOncrete desarrolló lo que sus fundadores denominan “hormigón vivo”: una tecnología patentada que modifica la composición química y el diseño físico del cemento tradicional para crear estructuras que no sólo resisten las fuerzas del océano, sino que promueven el crecimiento de la vida marina.
En un mundo donde el 70% de la construcción costera y marina utiliza hormigón convencional, esta innovación representa un cambio paradigmático hacia lo que los expertos denominan “infraestructura inclusiva con la naturaleza”.
Un nuevo tipo de hormigón para infraestructura costera
La historia de ECOncrete comenzó en 2012, cuando dos ecólogos marinos israelíes, la Doctora Shimrit Perkol-Finkel (quien falleció en marzo de 2021) y el Doctor Ido Sella, se enfrentaron a una realidad incómoda en sus investigaciones sobre ecología marina urbana. Durante sus inmersiones alrededor del mundo, la Dra. Perkol-Finkel observaba consistentemente los inconvenientes en el ecosistema marino provocados por puertos, rompeolas y muelles de hormigón tradicional.
«Estas estructuras son agresivas con los hábitats naturales, ya que se reemplazan arrecifes naturales por elementos de hormigón. Si algo crece en ellas, generalmente son especies invasoras y dañinas», comentó en la ocasión Perkol-Finkel sobre sus observaciones de campo.
Y es que el problema fundamental del hormigón convencional en ambientes marinos radica en su composición química. Al tener un pH de 13, que es altamente alcalino, el hormigón tradicional genera un ambiente que no es óptimo para que prosperen la mayoría de los organismos maricos, que deben estar en un ambiente con un pH cercano a 8. Esta diferencia química impide la colonización biológica y, en muchos casos, favorece el crecimiento de especies invasoras sobre las nativas.
«Nos dimos cuenta de que si íbamos a seguir construyendo en el océano —y el cambio climático nos obliga a hacerlo cada vez más—, necesitábamos encontrar una manera de que esa construcción fuera parte de la solución, no del problema», recordó el Doctor Sella, actual CEO de ECOncrete.
El desarrollo detrás de ECOncrete
La tecnología de ECOncrete se basa en tres elementos que trabajan en sinergia para imitar los procesos naturales. El primero es una mezcla de aditivos patentados que modifican la composición química del hormigón, reduciendo su pH y haciéndolo más compatible con la vida marina. Estos aditivos también incluyen agentes biogenéticos que fortalecen el material a través de procesos biológicos, que desde la empresa denominan como “bioprotección”.
El segundo elemento es el diseño de superficies con texturas complejas que imitan las rugosidades naturales de los arrecifes de coral y las formaciones rocosas. Estas superficies no son meramente decorativas: están científicamente diseñadas para proporcionar microhábitats específicos para diferentes especies, desde algas microscópicas hasta crustáceos y peces jóvenes.
El tercer pilar es el diseño tridimensional de las estructuras, que incorpora cavidades, canales y protuberancias que replican las características de los ecosistemas marinos naturales. “No se trata solo de hacer que el hormigón se vea diferente”, explicó el Dr. Sella. “Cada elemento del diseño tiene una función ecológica específica basada en décadas de investigación en biología marina”.
La tecnología demostró que puede incrementar la resistencia a la compresión del material hasta en un 10%, mientras que la combinación de agentes texturizadores, revestimientos y moldes aporta alta complejidad superficial y características de diseño que facilitan el crecimiento de vida marina como ostras, gusanos tubícolas y corales, generando un sumidero activo de carbono y un ecosistema biodiverso.
Casos de estudio en el Atlántico
El proyecto de Red Eléctrica entre Lanzarote y Fuerteventura es, sin dudas, uno de los casos de estudio más completos sobre la efectividad de esta tecnología. Cuando la empresa española necesitó proteger cables submarinos en un área clasificada como hábitat de arrecife natural bajo la Directiva de Hábitats de la UE, la solución tradicional habría implicado un impacto ambiental significativo.
En su lugar, Red Eléctrica optó por las unidades de protección de cables de ECOncrete, iniciando un programa de monitoreo científico que ha documentado resultados extraordinarios. Luego de 21 meses de instalación, los bloques de ECOncrete demostraron una biodiversidad superior incluso a la del arrecife natural circundante.
Los datos son decidores: mientras que en el arrecife natural se registraron 25 organismos pertenecientes a 6 especies diferentes, en las estructuras de ECOncrete se documentaron 52 organismos de 8 especies distintas. El índice de biodiversidad calculado fue de 1.774 para ECOncrete, comparado con 1.588 para el arrecife natural, indicando un ecosistema más saludable y estable. La cobertura algal promedio en las unidades de ECOncrete alcanzó el 79.9%, comparado con el 98% del arrecife natural, demostrando una rápida colonización biológica.
“Estos resultados no solo demuestran que podemos evitar el daño ambiental”, comentaron desde Red Eléctrica, “sino que podemos generar un impacto positivo neto en el capital natural, alineándonos con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2030”.
Brooklyn Bridge Park: Uso de esta innovación en ciudades
Otro proyecto en el que se utilizó este nuevo tipo de hormigón -y que constituye un interesante caso de estudio- se encuentra en el corazón de Nueva York. En Brooklyn Bridge Park, un espacio público post-industrial de 34 hectáreas en la ribera del East River, ECOncrete instaló dos proyectos pioneros que sirven como modelo para la integración de infraestructura ecológica en entornos urbanos.
En el Muelle 4, ECOncrete instaló unidades de blindaje costero prefabricadas dentro del escollado existente para proporcionar estabilización de la costa y aumentar la biodiversidad. Estas unidades retienen un volumen de 59 litros de agua de mar cada una, imitando los hábitats intermareales de las piscinas rocosas naturales y proporcionando refugio para especies durante la marea baja.
Los resultados del monitoreo biológico fueron decidores, de acuerdo con las mediciones de la empresa. Después de nueve meses, en agosto de 2014, las unidades de blindaje costero del Muelle 4 mostraron entre 89% y 100% de cobertura viva. Diversas algas, copépodos, anfípodos, isópodos, y gusanos Sabellidae y Spirorbis cubrían las unidades. Además, las piscinas de marea contenían dos cangrejos de barro Harris (Rhithropanopeus harrisii) y diecisiete peces post-larvales y juveniles. En contraste, el área rocosa que rodeaba las piscinas tenía un funcionamiento biológico deficiente.
En el Muelle 6, ECOncrete diseñó una camisa de hormigón para encajar los pilotes de madera del muelle y ofrecer un sustrato para la acumulación de vida marina. Las formas texturizadas dan a la camisa una superficie rugosa y dimensionalidad, alentando efectivamente a la vida marina como ostras y gusanos tubícolas a adherirse y crecer fácilmente.
El estudio comparó las camisas de ECOncrete con camisas basadas en cemento Portland y fibra de vidrio. El monitoreo a los tres, diez y catorce meses posteriores al despliegue reveló entre 70% y 100% de cobertura viva en las camisas de pilotes de ECOncrete.
Comportamiento de elementos fabricados con ECOncrete frente a tormentas
Otro proyecto en el que se utilizó la tecnología de ECOncrete es Living Breakwaters en Staten Island, Nueva York, una respuesta directa a los devastadores efectos del huracán Sandy en 2012. Este proyecto, de millonaria inversión, representó un enfoque por capas para la reducción de riesgos, mejorando la resiliencia física, ecológica y social a lo largo de la costa sur de Staten Island.
El proyecto consistió principalmente en 731 metros lineales de rompeolas cercanos a la costa -estructuras parcialmente sumergidas construidas con piedra y unidades de hormigón ecológicamente mejoradas- que rompen las olas, reducen la erosión de la playa a lo largo del Conference House Park, y proporcionan una gama de espacios de hábitat para ostras, peces con aletas y otras especies marinas.
Los rompeolas se diseñaron para reducir el impacto de eventos climáticos intensificados en la comunidad costera de baja altitud de Tottenville, que experimentó algunas de las olas más dañinas de la región y pérdidas trágicas de vidas durante la tormenta Sandy. Informados por extenso modelado hidrodinámico, los rompeolas también están diseñados para ralentizar y, eventualmente, revertir décadas de erosión de playa a lo largo de la costa de Tottenville.
Los rompeolas se construyeron con “crestas de arrecife” y “calles de arrecife” que proporcionan espacio de hábitat diverso, con instalación de ostras vivas esperada después de la finalización. Miles de bloques de blindaje ECOncrete y piscinas de marea fueron integrados en el diseño del proyecto para proporcionar mejora ecológica para apoyar especies locales.
La construcción se completó en 2024, y ya el equipo de construcción ha terminado la producción de todas las unidades de hormigón ecológicamente mejoradas y piscinas de marea que serán colocadas en ubicaciones precisas para mejorar el hábitat ecológico. El proyecto obtuvo reconocimiento internacional, incluyendo el Premio OBEL 2023 por Adaptación.
Nuevos desarrollos
La tecnología de ECOncrete se ha implementado en más de 50 proyectos en 12 países. Desde los rompeolas vivientes de Staten Island en Nueva York hasta los muelles del Puerto de San Diego en California, pasando por proyectos en Mónaco, España, Países Bajos y Hong Kong, esta innovación busca transformar la construcción marina global.
En el Puerto de San Diego, el comisionado Rafael Castellanos describe el impacto: “Todos en ECOncrete son optimistas del océano. Su enfoque, pasión y compromiso con la infraestructura costera sostenible es inspirador. Estamos orgullosos de ser socios y explorar juntos las posibilidades de su tecnología COASTALOCK”.
El proyecto COASTALOCK representa la última evolución de la tecnología, diseñada específicamente para reemplazar las tradicionales protecciones rocosas homogéneas de puertos y bahías con soluciones ecológicamente eficientes. Jason Giffen, vicepresidente de Planificación del Puerto de San Diego, reportó signos fuertes de repoblamiento biológico en los primeros tres meses de implementación.
En Europa, el Puerto de Rotterdam integró esta tecnología en sus muros de muelle verticales, mientras que en España, el Puerto de Bilbao implementó unidades Coastalock para mejorar la resiliencia y la biodiversidad marina. En el Mediterráneo, el Puerto de Fontvieille en Mónaco lanzó un proyecto de restauración ambiental utilizando la tecnología de ECOncrete para aumentar la biodiversidad marina.
Un nuevo hormigón para mitigar los efectos del cambio climático
La urgencia de estas innovaciones se vuelve más evidente cuando se considera el contexto del cambio climático. El aumento del nivel del mar y la intensificación de las tormentas están obligando a las comunidades costeras de todo el mundo a fortalecer sus defensas marinas. De acuerdo con proyecciones científicas, la demanda de infraestructura costera se incrementará exponencialmente en las próximas décadas.
“Tradicionalmente, hemos visto la protección costera y la conservación marina como objetivos en conflicto”, explicó en su minuto la Dra. Perkol-Finkel. “Nuestra tecnología demuestra que pueden ser complementarios. Podemos construir la infraestructura que necesitamos para adaptarnos al cambio climático mientras simultáneamente restauramos y mejoramos los ecosistemas marinos”.
Esta perspectiva llamó la atención de organizaciones ambientales internacionales. The Nature Conservancy de Estados Unidos es una de las entidades que recomendó el uso de esta innovación, mientras que el gobierno holandés la incorporó en sus estrategias de gestión costera. En Reino Unido, Natural England respaldó su uso en proyectos de restauración marina, incluyendo un proyecto de investigación de blindaje costero en Newlyn donde se seleccionaron los bloques de blindaje ECOncrete como una de cuatro soluciones por la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido.
Más allá del océano: aplicaciones urbanas
Si bien la tecnología de ECOncrete se desarrolló pensando en entornos costeros y la mejora de ecosistemas marinos, poco a poco vienen extendiendo su campo de acción hacia las ciudades.
Así, la empresa produjo “muros verdes” de hormigón para entornos urbanos que promueven el crecimiento de plantas y musgos, contribuyendo a la creación de espacios verdes en ciudades densamente pobladas.
Estos muros utilizan los mismos principios de diseño tridimensional y modificación química, pero adaptados para ecosistemas terrestres. Ya se han instalado prototipos en ciudades de Estados Unidos, Europa e Israel, los que demostraron su capacidad para mejorar la calidad del aire, reducir el efecto de isla de calor urbano y proporcionar hábitats para la fauna urbana.
Infraestructura costera sostenible y eficiente
Más allá de los beneficios ambientales, la tecnología de ECOncrete produce un valor económico tangible. La mayor durabilidad del material -resultado de los procesos de bioprotección- disminuye los costos de mantenimiento a largo plazo. La reducción de la penetración de cloruros extiende significativamente la vida útil de las estructuras marinas, un factor crítico en ambientes altamente corrosivos.
En ese sentido, una inspección práctica (nivel II) realizada por ingenieros de CH2MHILL un año después del despliegue en Brooklyn Bridge Park encontró hormigón duro y sólido, validando la durabilidad estructural mejorada de la tecnología.
Para los desarrolladores de proyectos, esta innovación ofrece ventajas competitivas en un mercado cada vez más regulado. “Cumplir con los requisitos regulatorios ambientales ya no es suficiente”, comentó Ryan Suszek, CEO de Besser Company, socio manufacturero de ECOncrete. “Los clientes buscan soluciones que generen valor ambiental positivo, y eso es exactamente lo que ofrece esta tecnología”.
Jason Rensberry, CFO de Besser Company, agrega que “trabajar con ECOncrete, un verdadero pionero creando su propio nicho de mercado, fue emocionante y gratificante. La clave de nuestro éxito mutuo fue una comunicación enfocada, frecuente y honesta”.
Otro tipo de aplicaciones: energía eólica offshore
Una de las aplicaciones más prometedoras de la tecnología ECOncrete se encuentra en el sector de energía eólica marina en rápido crecimiento.
En ese ámbito, la empresa se encuentra desarrollando colchones marinos eco-diseñados que proporcionan una protección robusta de activos offshore mientras fomentan la biodiversidad marina, integrándose perfectamente con métodos de construcción estándar.
En el proyecto Vineyard Wind en Martha’s Vineyard, Massachusetts, ECOncrete implementó colchones marinos para protección y estabilización de cables, marcando un hito en la aplicación de tecnología bio-mejorada en infraestructura de energía renovable offshore.
Desafíos y oportunidades futuras
Si bien los primeros prototipos y los proyectos en los que se utilizó esta innovación evidencian un buen panorama para el desarrollo de futuras aplicaciones, la adopción masiva de la tecnología enfrenta varios desafíos.
Por ejemplo, el costo inicial de implementación puede ser superior al del hormigón tradicional, aunque los ahorros a largo plazo en mantenimiento y los beneficios regulatorios -dependiendo del país donde se utilice esta tecnología- pueden compensar esta diferencia.
Asimismo, la educación del mercado también representa un obstáculo, ya que muchos ingenieros y arquitectos aún no están familiarizados ni con esta innovación en particular ni con las posibilidades que brinda la infraestructura inclusiva con la naturaleza.
No obstante, las tendencias regulatorias globales favorecen la adopción de estas tecnologías. En ese sentido, la Unión Europea está desarrollando marcos regulatorios que requerirán evaluaciones de impacto en biodiversidad para proyectos de infraestructura marina. Estados Unidos está considerando incentivos fiscales para proyectos que demuestren beneficios ambientales netos positivos.
Los próximos pasos para ECOncrete
Los investigadores de ECOncrete ya trabajan en la próxima generación de innovaciones con esta tecnología. Por ejemplo, se encuentran desarrollando formulaciones específicas de este nuevo tipo de hormigón para diferentes ecosistemas marinos, desde los trópicos hasta las regiones árticas. También, exploran la integración de sensores IoT que permitan el monitoreo en tiempo real de la salud del ecosistema.
“Estamos en los primeros días de un cambio respecto a cómo pensamos y diseñamos la construcción en ambientes costeros”, reflexionó el Dr. Sella. “Imaginen un futuro donde cada puerto, cada rompeolas, cada estructura marina sea un arrecife artificial próspero. Esa es nuestra visión».
En ese sentido, en ECOncrete establecieron el ambicioso objetivo de capturar el 2% del mercado global de lo que denominan “hormigón húmedo”, lo que representaría una transformación masiva en la forma en que se construye la infraestructura marina a escala global.
Reconocimiento internacional y validación científica
Dado su impacto, el trabajo de ECOncrete ha recibido reconocimiento internacional significativo. En 2022, la empresa fue nominada como “Innovador del Año” por la Oficina Europea de Patentes, además de recibir el Sello Solar Impulse, el Energy Globe USA, el Design Educates Gold Award, y varios premios de ingeniería en Estados Unidos.
Además, prestigiosas organizaciones que incluyen al gobierno neerlandés, The Nature Conservancy de Estados Unidos y Natural England, del Reino Unido, recomendaron el uso de esta innovación para el desarrollo de obras de infraestructura costera. Por lo mismo, la organización Waterfront Alliance la integró en las Pautas de Diseño de Borde Costero (WEDG).
Otro aspecto para destacar es que el rendimiento ecológico y estructural de esta innovación con hormigón se encuentra documentado en diversos artículos científicos revisados por pares y validado por partes externas.
En ese sentido, tanto Los equipos de biólogos marinos de ECOncrete como equipos independientes de biólogos de organizaciones asociadas, han monitoreado instalaciones para una variedad de indicadores de rendimiento biológico, como riqueza de especies, biodiversidad y acumulación biológica, con muchos proyectos fabricados con esta tecnología sometidos a, al menos, 2 años de monitoreo biológico.
¿Es ECOncrete el hormigón para la futura infraestructura costera?
La repercusión que está teniendo ECOncrete ilustra un principio más amplio sobre la innovación en la era del cambio climático: las mejores soluciones no son aquellas que simplemente minimizan el daño, sino las que activamente generan beneficios ambientales.
En un mundo donde la construcción de infraestructura marina no hará más que crecer, debido a las necesidades de las comunidades costeras, la pregunta no es si construir, sino cómo construir de manera que fortalezca, en lugar de debilitar, los ecosistemas naturales.
Por lo mismo, la empresa estableció el compromiso de al menos duplicar la biodiversidad en proyectos donde se implementa esta innovación con hormigón, un objetivo que los datos científicos recabados en los diversos proyectos piloto en los que se ha utilizado esta tecnología sugieren que se cumplen de manera consistente. Con cada metro cúbico de hormigón integrado a esta tecnología, ECOncrete demuestra que es posible hacer una gran diferencia y cambiar cómo se ven y funcionan los frentes costeros urbanos del futuro.
El cambio que propone esta innovación con hormigón para el desarrollo de infraestructura marina resiliente a los efectos del cambio climático recién ve sus primeros frutos, aunque sus implicaciones se extienden mucho más allá de la ingeniería marina. Se trata de un paso hacia generar infraestructura que no sólo refuerce, sino también, recupere ecosistemas marinos, actuando de manera activa para los efectos del cambio climático. Los resultados del proyecto Red Eléctrica así lo demuestran.
