Micélium bio-kompozitok: a szerkezeti váz növesztése
A szokásos épületanyagok gyártása a teljes globális üvegházhatású gázkibocsátás mintegy 11%-áért felelős, elsősorban a portlandcement előállításához szükséges mészkő hőkezelése és a szerkezeti acél energiaigényes olvasztása miatt. Erre válaszul a szerkezetbiológusok és az élenjáró építészeti irodák az élő szervezetek építészete felé fordulnak: konkrétan a gombák vegetatív gyökérszerkezete, a micélium felé.
A termesztési ciklus: a mezőgazdasági maradványtól a szilárd falazatig
A micélium kompozit gyártása adalékos, önszerveződő biológiai eljárás. A mezőgazdasági hulladékokat – például kendercsenevét, aprított kukoricaszárat, lenrostot vagy fűrészport – pasztőrözik a természetes mikrobák semlegesítésére, majd tiszta gombatörzsekkel, jellemzően Ganoderma lucidum vagy Pleurotus ostreatus törzsekkel oltják be. A keveréket merev, precíziós negatív formákba töltik.
Négy-hét napos ciklus alatt, sötét, klímavezérelt erjesztő tisztatereken belül a mikroszkopikus gombafonalak exponenciálisan nőnek, biológiai enzimeket választanak ki, amelyek a cellulózt emészthető cukrokká bontják, miközben sűrű, polimerszerű mátrixot szőnek a mezőgazdasági rostok köré. Miután a geometria teljesen megszilárdult, a blokkot kivesszük, és 80°C és 110°C közötti hőkezelésnek vetjük alá. Ez a sütés leállítja a biológiai aktivitást, véglegesen semlegesíti a gombatermő-képességet, a kitines sejtfalakat pedig merev, vízlepergető, nem mérgező épületmodullá alakítja.
Anyagtulajdonságok és szerkezeti határok
A megszilárdult micélium szokatlan fizikai jellemzőkkel bír. Könnyebb, mint a cellás gázbeton, mégis nagy ütéscsillapítást, természetes tűzgátló hatást és 0.75 NRC-nél nagyobb hangelnyelési együtthatókat mutat.
Teljesítményprofil: micéliumból készült biotömbök
• Nyomószilárdság: 0.35 MPa és 1.85 MPa között (nem teherhordó válaszfalakhoz és boltozatos szerkezetekhez).
• Hővezetési tényező (λ): 0.038–0.045 W/mK (közvetlenül versenyez az expandált polisztirol hőszigeteléssel).
• Szén-dioxid-mérleg: Nettó megkötés; a növekedési fázisban 1 kg száraz tömegenként 1.4 kg légköri CO₂-t köt meg.
• Tűzzel szembeni viselkedés: A magas felületi kitintartalom miatt természetesen önoltó; a szénrétege megakadályozza, hogy a hő mélyen behatoljon.
Figyelemre méltó építészeti bemutatók
A szerkezeti micélium életképességét először 2014-ben bizonyította látványosan, nagy léptékben: a The Living (David Benjamin) a New York-i MoMA PS1-ben megvalósított Hy-Fi installációjával. Egy kör alakú, 12 méter magas láncgörbe tornyot húztak fel 10 000, égetés nélkül előállított, növesztett micéliumtéglából. Három hónapon át New York nyári páratartalmának és viharos szelének kitéve a torony teljes szerkezeti egysége megmaradt. Lebontása után az egész szerkezetet közösségi kertekben komposztálták, így nulla hulladéklerakó-maradvány keletkezett.
Az olyan intézményekben folyó kutatások, mint a zürichi ETH és a Newcastle Egyetem Építettkörnyezet-biotechnológiai Központja, folyamatos biológiai extrudálású 3D-nyomtatást fejlesztenek, ahol a pépszerű, élő micélium-hidrogéleket robotokkal nyomtatják önhordó, bordázott boltozatos mennyezetekké.