Grzyby pomogą ocieplać domy? Materiał izolacyjny na bazie grzybni

Nowe materiały mogą być praktycznym rozwiązaniem, ale często nie sprawdzają się w różnych sektorach. Może to zmienić grzybnia, dzięki której produkcja materiałów może przebiegać w ekologicznych warunkach. Badacze z Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research (IAP) w Poczdamie łączą różne kierunki rozwoju materiałów. Ich celem jest stworzenie zrównoważonych, biodegradowalnych opcji, które nadają się do izolacji.

Kiedy myślimy o grzybach, często wyobrażamy sobie ich kapelusz i trzon. Największa część grzyba to grzybnia, sieć włókienek, która rozwija się głównie pod ziemią i może być ogromna. Czy wiedzieliście, że największym organizmem na świecie nie jest płetwal błękitny ani sekwoja? Za największy organizm uznano opieńkę ciemną, odkrytą w 2001 roku w Górach Błękitnych w Oregonie. Grzybnia tego jednego osobnika zajmowała powierzchnię 8,9 km², a jego masa wynosi około 605 ton.

Według zespołu z Instytutu Fraunhofer niektóre projekty badały już materiały z grzybni, ale ta drobno rozgałęziona sieć była niedostatecznie wykorzystywana. Te produkty mają dużą obiecującą przyszłość, mogąc zastąpić materiały na bazie ropy naftowej naturalnymi kompozytami. O podobnych badaniach nad kompozytami, które prowadzą naukowcy z Tajlandii, pisaliśmy w artykule: Tajlandzkie kompozyty na bazie grzybni – czy mogą pomóc w ocieplaniu domów?

Grzybnia jako materiał na kompozyty. Jak powstaje i jak wygląda?

Dr Hannes Hinneburg, biotechnolog z Fraunhofer IAP, i jego zespół używają grzybni z jadalnych grzybów, takich jak boczniak ostrygowaty czy hubiak. Przekształcają resztki roślinne w zrównoważone materiały.

„Grzybnia ma właściwości, które można wykorzystać do produkcji przyjaznych dla środowiska, energooszczędnych materiałów, ponieważ wzrost grzybów odbywa się w warunkach otoczenia, a CO₂ pozostaje magazynowany w pozostałościach. Gdy celuloza i inne pozostałości organiczne ulegają rozkładowi, tworzy się zwarta, trójwymiarowa sieć, umożliwiając rozwój samowystarczalnej struktury” – powiedział dr Hinneburg.

Proces ten wykorzystuje organiczne materiały, takie jak resztki zbóż, wióry drzewne, konopie, trzcina, rzepak i inne pozostałości rolnicze. Te substancje stanowią źródło składników odżywczych dla grzyba i całkowicie wchłaniają się w drobną sieć grzybni w trakcie metabolizmu. W ten sposób powstaje w pełni organiczny kompozyt, który można formować i stabilizować za pomocą obróbki cieplnej.

Jak to działa? Na początku łączy się wodę z pozostałościami rolniczymi, tworząc masę bazową. Po ustaleniu odpowiedniego poziomu wilgotności oraz wielkości cząstek i zakończeniu obróbki cieplnej podłoże jest gotowe. Stanowi ono pożywienie dla grzybów i miesza się z grzybnią. Po dwóch-trzech tygodniach wzrostu w inkubatorze mieszanka przekształca się – w zależności od składników i procesu – w substancję podobną do skóry lub kompozyt, który można dalej przetwarzać.

Zalety materiałów na bazie grzybni

Materiały grzybowe mogą mieć różne właściwości. Parametry, takie jak rodzaj grzyba, użyte resztki, temperatura, wilgotność i czas wzrostu, wpływają na trwałość, rozciągliwość, odporność na rozdarcie, elastyczność, miękkość i porowatość. Wszechstronność materiału sprawia, że może przybierać różne formy, od grubych bloków po cienkie warstwy. Materiały z grzybów znajdują zastosowanie w tapicerce, opakowaniach, meblach, torbach oraz płytach izolacyjnych. W budownictwie grzyby działają jako biologiczny klej, łącząc różnorodne cząsteczki organiczne.

Hinneburg twierdzi, że istnieje wiele pozytywnych właściwości tego materiału – izolacja cieplna, elektryczna, regulacja wilgoci i ognioodporność. Dzięki tym cechom kompozyt na bazie grzybni wspiera budownictwo przyjazne dla klimatu oraz gospodarkę o obiegu zamkniętym.

Opracowano na podstawie: Institution of Mechanical Engineers