How fungi can help create a green construction industry

De wereld van schimmels heeft veel belangstelling getrokken en lijkt de laatste tijd erg in de mode te raken. Een nieuwe tentoonstelling in Somerset House in Londen is bijvoorbeeld gewijd aan “de opmerkelijke paddenstoel”. Geen verrassing: er wordt ons beloofd dat paddenstoelen de sleutel kunnen zijn tot een duurzame toekomst in velden zo divers als mode, opruiming van giftige lekkages, geestelijke gezondheid en bouw. Het is op dit laatste gebied dat mijn eigen interesses liggen.

Klimaatverandering is het fundamentele ontwerpprobleem van onze tijd: gebouwen zijn in grote mate medeverantwoordelijk voor de crisis. Samen dragen gebouwen en bouw bij aan 39% van de wereldwijde CO₂-voetafdruk. Energie die wordt gebruikt om gebouwen te verwarmen, te koelen en te verlichten, is goed voor 28% van deze uitstoot: huishoudens zijn sinds 2015 de grootste uitstoter van broeikasgassen, goed voor een kwart van de totale Britse uitstoot van broeikasgassen in 2017.

De resterende 11% van de koolstofemissies van gebouwen bestaat uit die welke verband houden met de bouw en bouwmaterialen. De Britse bouwsector gebruikt bijvoorbeeld jaarlijks ongeveer 400 miljoen ton materialen en ongeveer 100 miljoen ton wordt afval. Alleen al cement is verantwoordelijk voor een enorme 8% van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Vergelijk dit met de veel bekritiseerde wereldwijde luchtvaartindustrie, die 2% van alle door de mens veroorzaakte CO₂-uitstoot uitstoot. Gebouwen en, bijgevolg, de bouwsector zijn in hoge mate verantwoordelijk voor klimaatverandering.

Er is duidelijk een reële behoefte voor de bouwsector om de impact van het materiaal- en energieverbruik te verminderen en deel te nemen aan de overgang naar een duurzamere economie door het onderzoeken en gebruiken van alternatieve materialen. Dit is geen onredelijke vraag: dergelijke materialen bestaan al.

En ja, een dergelijk materiaal blijkt afkomstig te zijn van schimmels: myceliumcomposieten. Dit materiaal wordt gemaakt door mycelium – het draadvormige hoofdlichaam van een schimmel – van bepaalde paddenstoelproducerende schimmels te laten groeien op landbouwafval.

Mycelium bestaat voornamelijk uit een netwerk van filamenten genaamd “hyphae”, dat fungeert als een natuurlijke bindmiddel en uitgroeit tot enorme netwerken genaamd “mycelia”. Deze groeien door voedingsstoffen uit landbouwafval te verteren terwijl ze zich hechten aan het oppervlak van het afvalmateriaal, en fungeren als een natuurlijke zelfassemblerende lijm. Het hele proces maakt gebruik van biologische groei in plaats van dure, energie-intensieve productieprocessen.

Myceliummaterialen bieden een spannende mogelijkheid om landbouwafval op te waarderen tot een goedkoop, duurzaam en biologisch afbreekbaar materiaalalternatief. Dit zou mogelijk het gebruik van materialen die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen kunnen verminderen. De materialen hebben een lage dichtheid, waardoor ze erg licht zijn in vergelijking met andere materialen die in de bouw worden gebruikt. Ze hebben ook uitstekende thermische en brandwerende eigenschappen.

Tot op heden zijn myceliummaterialen op een aantal inventieve manieren gebruikt in bouwprojecten. Een bijzonder vermeldenswaardig bedrijf is The Living, een in New York gevestigd architectenbureau dat een organische myceliumtoren ontwierp, bekend als “Hy-Fi” [zoals te zien op de omslagafbeelding] in de binnenplaats van de PS1-ruimte van MoMA in Midtown Manhattan. Ontworpen als onderdeel van MoMA's Young Architects Program, illustreert de structuur het potentieel van dit biologisch afbreekbare materiaal, in dit geval gemaakt van landbouwafval en gekweekte schimmel gegroeid in baksteenvormige mallen.

Een ander opmerkelijk project is MycoTree, een ruimtelijke vertakkende structuur gemaakt van dragende myceliumcomponenten. Dit onderzoeksproject werd gebouwd als het middelpunt voor de tentoonstelling “Beyond Mining – Stedelijke Groei” op de Seoul Biennale voor Architectuur en Stedenbouw 2017 in Seoel, Zuid-Korea. Het project illustreert een provocerende visie op hoe bouwmaterialen gemaakt van mycelium structurele stabiliteit kunnen bereiken. Dit opent de mogelijkheid om het materiaal structureel en veilig binnen de bouwsector te gebruiken.

Myceliummaterialen zijn ook geanalyseerd voor toepassingen variërend van akoestische absorbers, gevormde verpakkingsmaterialen en bouwisolatie. En NASA doet momenteel onderzoek naar het gebruik van mycelium om bewoonbare woningen op Mars te bouwen.

Ik onderzoek de ontwikkeling van myceliummaterialen met lokaal gewonnen materialen zoals tarwestro. Tarwestro is een goedkope en overvloedige bron van afval in de regio Yorkshire, dus zou een fantastische grondstof zijn voor de bouw. Mijn voornaamste doel is om een materiaal te ontwikkelen voor gebruik in niet-dragende toepassingen, zoals binnenwandconstructies en gevelbekleding. Het materiaal vertoont vergelijkbare structurele eigenschappen als die van natuurlijke materialen zoals hout.

De ontwikkeling van myceliummaterialen uit lokaal gewonnen landbouwafval zou de afhankelijkheid van de bouwsector van traditionele materialen kunnen verminderen, wat de CO₂-voetafdruk ervan zou kunnen verbeteren. De productie van myceliumcomposieten heeft ook het potentieel om een belangrijke drijvende kracht te zijn bij de ontwikkeling van nieuwe bio-industrieën in landelijke gebieden, wat duurzame economische groei genereert en tegelijkertijd nieuwe banen creëert.

De bouwsector staat voor een keuze. Deze moet worden gerevolutioneerd. Als we doorgaan met business as usual, moeten we leven met de mogelijk catastrofale gevolgen van klimaatverandering.

Wat? Ontdek de kunst, het ontwerp en de toekomst van paddenstoelen
Waar? Somerset House, Londen
Wanneer? Nu tot 26 april 2020