Construir en la Luna con enzimas y polvo
Una adolescente española de 16 años propone un cemento lunar que podría revolucionar la construcción en el espacio: la NASA ya se ha fijado en ella
Aunque fue creada para la Luna, la tecnología de Lithos Concrete podría transformar la construcción en la Tierra. Al producir cemento sólido sin agua líquida, mediante enzimas y polvo mineral, ofrece una alternativa sostenible para zonas áridas y afectadas por el cambio climático.
Palma Bejarano. Fuente: RRSS + Canva
Eugenio M. Fernández Aguilar
Físico, escritor y divulgador científico. Director de Muy Interesante Digital
24.07.2025
Con tan solo 16 años, Palma Bejarano Rey se ha convertido en una de las jóvenes promesas más brillantes de la ciencia española. Natural de Algeciras, esta adolescente lidera una revolución científica que ha captado la atención de instituciones internacionales como la NASA y la Universidad de Cambridge. Su trayectoria, marcada por la audacia, la innovación y el compromiso ambiental, ha sido reconocida en certámenes de alto nivel como el Conrad Challenge, respaldado por la agencia espacial estadounidense.
Palma no solo ha desarrollado una biopintura capaz de purificar el aire y recolectar agua mediante microorganismos modificados genéticamente, sino que también ha dado un paso más allá con un proyecto que podría transformar el futuro de la exploración espacial: un cemento lunar basado en enzimas y regolito, sin necesidad de agua ni maquinaria pesada (https://lithosconcrete.squarespace.com). Esta innovadora propuesta fue seleccionada y presentada en el CCIR Student Research Symposium 2025, uno de los foros científicos juveniles más prestigiosos del mundo, que se celebrará en el King’s College de Londres, bajo el paraguas de la Universidad de Cambridge.
Curiosidades
Más allá de sus logros académicos, Palma representa una nueva generación de jóvenes comprometidos con la ciencia como herramienta de cambio. Su entusiasmo, disciplina y visión de futuro la han llevado a colaborar con programas de excelencia como el Summer Science Program en Colorado, donde investiga junto a científicos de élite en campos como la astrofísica, la biología y la computación.
El origen de la idea en una mente adolescente
La chispa del proyecto se encendió hace dos años, cuando Palma comenzó a investigar el programa Artemis de la NASA. Fascinada por la idea de que el ser humano regresará a la Luna en 2027 con la misión Artemis III —con el objetivo de establecer allí una base permanente—, pronto comprendió el enorme reto que esto supone. “El transporte de materiales y, sobre todo, el transporte de agua eleva los costes a cifras astronómicas”, explica. Aunque se están explorando técnicas como la impresión 3D o el sinterizado por láser, estas opciones requieren una gran cantidad de energía y recursos que en la Luna son escasos o inexistentes.
El transporte de materiales y, sobre todo, el transporte de agua eleva los costes a cifras astronómicas. -Palma Bejarano
Con esa motivación nació Lithos Concrete, una idea que en lugar de replicar lo que hacemos en la Tierra, se adapta a las condiciones extremas del satélite. Su propuesta: un cemento enzimático seco que no necesita hornos, microbios vivos ni maquinaria pesada. Solo regolito lunar (el polvo que cubre la superficie de la Luna), unas enzimas inmovilizadas traídas desde la Tierra y trazas mínimas de vapor de agua, que podrían obtenerse del aire exhalado por los astronautas o incluso de su sudor. El resultado: una reacción química controlada que forma carbonato cálcico sólido, el mismo material que compone conchas marinas y formaciones como el mármol o la caliza.
Aunque pueda parecer una idea salida de un laboratorio avanzado, en realidad nació en la mente de una joven curiosa que luego reunió, por internet, a un equipo internacional de adolescentes con el mismo entusiasmo. “Nunca nos hemos visto en persona, pero llevamos un año trabajando juntos unas 10 horas a la semana, con total dedicación”, cuenta. Desde Canadá, Suiza, Dubái y distintas partes de España, sus compañeros —Jessica, Giulio, Megha y Fernando— forman un equipo que Palma define sin dudar como “el mejor del mundo”. Para ella, la ciencia no es un camino solitario, sino un proyecto compartido que solo avanza con colaboración y pasión colectiva.
Estructura química del carbonato de calcio. Fuente: WikipediaEl proceso científico de Lithos Concrete: construir en la Luna con enzimas y polvo
Lithos Concrete se basa en un proceso bioquímico diseñado para operar en condiciones lunares, donde el agua y la energía son extremadamente limitadas. La clave del sistema es la enzima "anhidrasa carbónica" (AC), un biocatalizador natural que puede acelerar millones de veces la reacción entre dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua para formar iones bicarbonato. Esta tecnología se inspira en procesos presentes en organismos marinos como corales y moluscos, que generan estructuras sólidas a partir de carbonato cálcico en medios acuáticos. El reto de Lithos Concrete ha sido trasladar esa capacidad a un entorno seco y extremo como la Luna.
Para lograrlo, el equipo ha desarrollado un sistema de dos etapas conocido como bioreactor CELINE, compuesto por dos cámaras: el biorreactor Alpha y el biorreactor Beta.
En la primera etapa (Alpha), el sistema introduce gas CO2 (reciclado del aire exhalado por los astronautas) y vapor de agua (también procedente de la respiración o sudor humano) en una matriz de sílice que contiene enzimas AC inmovilizadas. Dentro de esta cámara ocurre la reacción principal:
(ion bicarbonato)
La sílice no solo mantiene estable la enzima, sino que permite la difusión de gases y protege frente a las temperaturas y radiación lunar. Esta etapa genera una solución rica en iones bicarbonato que pasa a la segunda fase mediante un sistema de microcanales.
En el biorreactor Beta, esta solución entra en contacto con iones de calcio (Ca2+), extraídos previamente del regolito lunar —especialmente de minerales como la anortita—. Allí se produce la segunda reacción:
(precipitación de carbonato cálcico)
Este carbonato cálcico se solidifica bajo las condiciones de baja humedad del entorno lunar, dando lugar a un polvo o cristal que puede compactarse para formar ladrillos u otros elementos estructurales. Se trata, en esencia, de un tipo de “cemento seco” que no requiere hornos ni agua líquida.
El sistema de doble cámara tiene ventajas técnicas claras: permite separar el entorno delicado de la enzima (que necesita pH y temperatura estables) de las condiciones más agresivas en las que se produce la mineralización. Además, es escalable: varias unidades Beta pueden alimentarse desde una única cámara Alpha, facilitando la producción modular en entornos lunares.
Esquema del sistema L-DEW (Lunar Dry Enzymatic Welding): el proceso se divide en dos etapas. En el biorreactor Alpha, una enzima inmovilizada en sílice cataliza la conversión de CO₂ y vapor de agua en bicarbonato (HCO₃⁻). Este producto se transfiere mediante microcanales al biorreactor Beta, donde reacciona con iones de calcio (Ca²⁺), extraídos del regolito lunar, para formar carbonato cálcico (CaCO₃), que se compacta como cemento lunar. Fuente: Equipo de Lithos Concrete
¿Cómo se compara Lithos Concrete con otras tecnologías lunares?
El sistema L-DEW no ha sido desarrollado desde la nada. Al contrario, parte de una investigación exhaustiva sobre las distintas tecnologías que están siendo estudiadas actualmente por agencias como la NASA o la ESA para construir estructuras habitables en la Luna. Todas estas soluciones comparten un objetivo común: reducir al máximo la dependencia de materiales traídos desde la Tierra, en línea con los principios de In-Situ Resource Utilization (ISRU).
Entre las técnicas más avanzadas se encuentran el sinterizado por microondas o láser, que consiste en fundir el regolito lunar con haces energéticos concentrados hasta alcanzar temperaturas de entre 1.100 °C y 1.600 °C. Este material fundido se enfría y solidifica para formar superficies sólidas, como plataformas de aterrizaje o bloques de construcción. Aunque es una técnica eficaz, su mayor limitación es el enorme consumo de energía y la complejidad de mantener el control térmico en un entorno extremo como el lunar.
También se está explorando el uso de geopolímeros y variantes como el Lunarcrete, que mezclan regolito con activadores químicos o azufre fundido para formar materiales sólidos. Estas opciones requieren importar ciertos compuestos desde la Tierra, además de manejar líquidos o fundidos a temperaturas elevadas. Si bien han demostrado buena resistencia mecánica, presentan problemas como la sublimación del azufre en vacío o la degradación por ciclos térmicos lunares.
Frente a todas estas propuestas, Lithos Concrete plantea una alternativa radicalmente distinta: un proceso bioinspirado, en frío, sin maquinaria pesada ni componentes líquidos, basado en reacciones químicas catalizadas por enzimas inmovilizadas. Esto no solo reduce el consumo energético y la necesidad de transportar materiales desde la Tierra, sino que permite construir utilizando el regolito disponible y trazas de vapor de agua recicladas del sistema de soporte vital.
¿Y por qué dedicar recursos, tiempo e investigación a la Luna, con todos los problemas que hay en la Tierra?
"La pregunta que siempre suelen hacerme, como me la hizo el Dr. Thomas Cech, premio nobel de Química en una reunión que mantuve con él hace un par de semanas: ¿Y por qué dedicar recursos, tiempo e investigación a la Luna, con todos los problemas que hay en la Tierra?", es lo que expresa Palma Bejarano a Muy Interesante. Ella responde con total claridad:
"Pues la respuesta está intrínseca en la misma pregunta y es la base de mi motivación. En primer lugar porque si esta tecnología funciona en las condiciones extremas de la Luna, funcionará en las zonas más áridas y pobres la de Tierra. En segundo lugar porque si no logramos frenar y revertir el deterioro que el ser humano está haciendo en nuestro maravilloso planeta, es nuestro deber, nuestra obligación y nuestra responsabilidad con las siguientes generaciones abrir ya el camino de la investigación sobre cómo construir en otros".
Palma Bejarano posa junto al Dr. Thomas Cech, Premio Nobel de Química, en Cambridge. Fuente: Palma BejaranoThomas R. Cech es un bioquímico estadounidense y uno de los científicos más reconocidos del mundo en el campo de la biología molecular. Recibió el Premio Nobel de Química en 1989, compartido con Sidney Altman, por su descubrimiento de que el ARN puede tener funciones catalíticas, es decir, que puede actuar como una enzima.
Hasta entonces, se pensaba que solo las proteínas podían catalizar reacciones químicas en los seres vivos. El hallazgo de Cech cambió esa idea y abrió un nuevo campo de investigación sobre el ARN catalítico, lo que hoy también se vincula con teorías sobre el origen de la vida (como la hipótesis del "mundo de ARN").
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