Od grzybów do ponownego wynalezienia architektury: rozwój żywych, samonaprawiających się budynków
W swoim gabinecie w Holandii profesor Han Wösten pokazuje nam twardy, gąbczasty obiekt. To materiał, który stworzył w 2012 roku ze skomplikowanej sieci korzeni grzybów . Jego przewidywania dotyczące potencjału tego materiału są dość śmiałe.
„Za dziesięć lat powinniśmy mieć pierwsze budynki wykonane z grzybów” – mówi Wösten, profesor biologii molekularnej na Uniwersytecie w Utrechcie.
Wösten nie ma na myśli pokrytych pleśnią ścian, ale coś znacznie bardziej fascynującego: żywe, zrównoważone materiały o zadziwiającym potencjale.
Profesor bada różne grzyby, aby zaobserwować zachowanie grzybni , którą moglibyśmy nazwać internetem natury: żywą siecią włókien, które odżywiają grzyby i łączą rośliny ze sobą, umożliwiając im wymianę zasobów i informacji.
Jej obecna praca polega na tworzeniu „filamentów” z grzybów, które stanowią zrównoważoną i biodegradowalną alternatywę dla plastiku, drewna i skóry – materiałów, które już znajdują nowe zastosowania w modzie, meblarstwie i budownictwie.
Wösten jest częścią zespołu badawczego, w którego skład wchodzą osoby z Belgii, Danii , Grecji, Holandii, Norwegii i Wielkiej Brytanii , który bada radykalną ideę: co by było, gdyby materiały, których używamy w budownictwie, mogły rosnąć, naprawiać się, a nawet wyczuwać otoczenie?
Ta finansowana przez UE inicjatywa badawcza o nazwie Fungateria tworzy inżynieryjne materiały żywe (ELM) poprzez fuzję grzybni z bakteriami. W rezultacie powstają adaptowalne, samonaprawiające się materiały, które są w stanie pokonać wady innych konwencjonalnych produktów.
W przeciwieństwie do wielu tradycyjnych materiałów, takich jak beton czy plastik , wiązy potrafią rosnąć, naprawiać się, wyczuwać zmiany w otoczeniu, a czasem nawet adaptować się z biegiem czasu.
Naukowcy dążą do połączenia odporności organizmów żywych z funkcjonalnością produktów inżynieryjnych. Mówi się na przykład o ścianach, które same naprawiają pęknięcia, cegłach pochłaniających CO₂ czy powierzchniach, które mogą oczyszczać powietrze.
Celem jest tworzenie zrównoważonych materiałów, które wytwarzają mało odpadów i działają w harmonii z naturą, a nie wbrew niej, torując w ten sposób drogę do inteligentniejszej, bardziej ekologicznej architektury i produktów.
Budynki rosnące jak organizmy„Wiemy już, jak z tych rozległych sieci grzybów wytwarzać materiały skóropodobne i panele izolacyjne” – wyjaśnia Wösten. „Teraz chcemy pójść o krok dalej i stworzyć budynki , które rosną jak żywe organizmy, ale w sposób kontrolowany”.
Korzyści, jakie to może przynieść, są znaczące. Należy pamiętać, że sektor budowlany generuje ponad jedną trzecią całkowitej ilości odpadów w UE.
Według szacunków emisje gazów cieplarnianych pochodzące z wydobycia materiałów i produkcji wyrobów budowlanych, a także z budowy i renowacji budynków, stanowią od 5% do 12% całkowitej emisji krajowej w państwach członkowskich UE. W związku z tym zwiększenie efektywności wykorzystania materiałów mogłoby zmniejszyć te emisje o 80%.
Inną ważną zaletą jest to, że chociaż produkcja betonu wiąże się z emisją ogromnych ilości CO₂ do atmosfery i przyczynia się do zaostrzenia zmian klimatycznych, budynki wzniesione z wykorzystaniem związków grzybowych mogłyby przetwarzać odpady rolnicze i przekształcać je w materiały budowlane, przyczyniając się w ten sposób do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla.
Myśl o żywych organizmach w budynkach może być dla niektórych niepokojąca. Jednak dla profesora Phila Ayresa, pioniera w dziedzinie architektury biohybrydowej z Królewskiej Duńskiej Akademii Architektury, Projektowania i Konserwacji w Kopenhadze, ta zmiana społeczna będzie stopniowa.
„Od setek lat spożywamy żywność zawierającą żywe organizmy. Ale dopiero od 20 lat badamy potencjalne zastosowania tych organizmów w branży budowlanej”.
Ayres, który koordynuje pracę zespołu badawczego Fungateria, chce obalić dogmat swoich kolegów architektów , że materiały można kontrolować i że mają one stałe właściwości.
„Wszystkie budynki zmieniają się z biegiem czasu w dość dramatyczny sposób. Jeśli zaczniemy myśleć o budynkach jak o żywych, nieustannie zmieniających się organizmach, być może uda nam się stworzyć nową architekturę, która będzie bardziej powiązana ze środowiskiem” – mówi.
Łącząc różne dyscypliny, od mikrobiologii po architekturę i etykę, badacze starają się również dotrzeć do publiczności poprzez wystawy (np. Biennale w Wenecji ) i warsztaty podważające tradycyjne rozumienie istoty budynków.
Kontrolowany wzrostKażdy grzyb leśny stanowi jedynie wierzchołek góry lodowej: pod nim kryje się rozległa sieć grzybni , która może ważyć tony.
W budownictwie te strzępki grzybów (nitkowate włókna) można zmusić do żerowania na odpadach rolniczych, przekształcając je w mocny, lekki i izolujący związek. Kontrola ich wzrostu jest jednak kluczowa dla tworzenia bezpiecznych i trwałych konstrukcji.
Gatunkiem grzyba wykorzystywanym przez tych badaczy jest przywra galasowa ( Schizophyllum commune) . Rośnie głównie na martwym drewnie, co stanowi potencjalne zagrożenie. Wzrost grzybni należy zatrzymać po ukończeniu budowy, aby zapobiec zużyciu drewnianych elementów konstrukcyjnych.
Jedna z metod stosowanych w tym celu wykorzystuje sygnały pochodzące z samej natury : za pomocą światła i temperatury można nakazać grzybom wzrost lub zatrzymanie wzrostu. Druga strategia polega na wykorzystaniu bakterii modyfikowanych genetycznie na Uniwersytecie w Gandawie w Belgii.
Bakterie te dostarczają grzybom niezbędnych składników odżywczych, więc ich zniszczenie hamuje ich wzrost. Jako dodatkową obronę można je nawet zaprogramować do uwalniania związków przeciwgrzybiczych na żądanie.
Materiały odporne na przyszłośćChociaż ich prace zakończą się dopiero pod koniec 2026 roku, naukowcy z Fungateria już wykazali, że grzyb ten może rosnąć i przetrwać w niesprzyjających warunkach, takich jak susza czy wysokie temperatury. To odkrycie oznacza, że grzyb jest odporny na potencjalne skutki wahań klimatu.
Zespół badawczy zaczyna wyobrażać sobie perspektywę, w której budynki będą budowane z drewna i grzybów wyhodowanych na odpadach rolniczych w procesie żywej konstrukcji.
„Mogę sobie wyobrazić, że w przyszłości będziemy tworzyć całe budynki z głównej drewnianej konstrukcji , a grzyby będą rosły wokół i wewnątrz drewnianych ram” – argumentuje Wösten.
Biorąc pod uwagę rosnące na całym świecie zapotrzebowanie na zrównoważone rozwiązania, badania te wskazują na przyszłość, w której architektura nie tylko będzie inspirowana naturą, ale będzie się z niej składać: żywa, adaptacyjna architektura spleciona z otaczającymi ją ekosystemami.
Badania opisane w tym artykule zostały sfinansowane ze środków programu Horyzont UE. Poglądy osób, z którymi przeprowadzono wywiady, niekoniecznie odzwierciedlają stanowisko Komisji Europejskiej.
Artykuł pierwotnie opublikowano w Horizon , magazynie Unii Europejskiej poświęconym badaniom naukowym i innowacjom.
Możesz śledzić MATERIA na Facebooku , X i Instagramie lub zapisać się tutaj, aby otrzymywać nasz cotygodniowy newsletter .
EL PAÍS
