את המחקר מובילה האדריכלית והחוקרת Karen Antorveza Paez, שפיתחה שתי שיטות לייצור חומרי בנייה באמצעות תהליך ביולוגי המכונה Biocementation. חיידקים מסוג Sporosarcina pasteurii מייצרים תגובה כימית היוצרת גבישי סידן פחמתי (קלציט), בדומה למינרל המצוי באבן גיר ובצדפות. הגבישים נוצרים בין גרגרי החול ומחברים אותם למבנה מוצק, ללא צורך בחימום בטמפרטורות גבוהות.
בשיטה הראשונה פיתח צוות המחקר מעין דיו ביולוגי המשלב חול, חיידקים וג'ל טבעי, שאותו ניתן להדפיס במדפסת תלת-ממד בצורות מוגדרות. לאחר ההדפסה עובר האלמנט תהליך מינרליזציה הנמשך יומיים עד חמישה ימים, עד להתקשותו. בשיטה השנייה, זרוע רובוטית מתיזה שכבות של חול, חיידקים וחומרים מינרליים, ובונה בהדרגה משטחים תלת-ממדיים.
אחד האלמנטים שכבר נוצרו בתהליך הוא רכיב חזית, שיכול לשמש גם כהצללה או כמחיצה. השיטה הרובוטית אף הוצגה בביאנלה לאדריכלות בוונציה בשנת 2025, שם פעלה במשך שישה חודשים והדגימה כיצד ניתן להפוך תהליך ביולוגי למערכת ייצור אוטומטית.
למחקר יש פוטנציאל סביבתי מעניין, במיוחד לנוכח תרומתו המשמעותית של ייצור המלט לפליטות הפחמן בענף הבנייה. עם זאת, הדרך ליישום רחב עדיין ארוכה: התהליך מייצר גם אמוניום, תוצר לוואי שעלול להזיק לסביבה, וחוזקם ועמידותם של החומרים עדיין דורשים מחקר נוסף. בשלב זה החוקרת משווה את החומר יותר למלט בנייה מאשר לבטון קונסטרוקטיבי, ולכן השימוש בו באלמנטים נושאי עומס עדיין רחוק.
מעבר לטכנולוגיה, המחקר מציע שינוי תפיסתי מרתק: הטבע אינו רק מקור השראה לאדריכלות, אלא יכול להפוך לשותף פעיל בייצור החומרים שמהם היא נבנית. אולי בעתיד, חלק מחומרי הבנייה שלנו לא ייוצרו במפעלים, אלא יצמחו ויתגבשו בעזרתם של מיקרואורגניזמים.

מחקר: Karen Antorveza Paez
מוסד: ETH Zurich, Department of Architecture
קבוצות מחקר: Digital Building Technologies ו-Complex Materials Group
צילום: Kai-Hsun Yeh, Gerhard Bliedung ו-Matteo Losurdo