Építészet és biodesign V.: Micélium – The Growing Pavilion

Blaumann Edit, a MOME Innovációs Központjának kutatója cikksorozatának mai részében a micélium építészeti alkalmazását mutatja be a holland Growing Pavilion példáján keresztül. Ez az anyag olyan tulajdonságokkal rendelkezik, melyek alkalmasá teszik arra, hogy az építőipar különböző területein nyújtson a jelenleg használt alapanyagokhoz képes jóval fenntarthatóbb alternatívát.

A nem-megújuló természeti erőforrások felhasználásának csökkentése, mint globális fenntartható fejlődési stratégia az elmúlt évtizedben fellendítette a bioalapú anyagok kutatást. Az olyan viszonylag jól ismert bioalapú anyagok, mint a politejsav (PLA) mellett a baktériumok, az algák vagy a gombák által előállított anyagokat egyre gyakrabban használják innovatív bioalapú alternatívaként. A micélium ezek közül talán a legismertebb, a legátfogóbban kutatott, így technológiai készültségi foka is a legmagasabb. Alkalmazási területe a mezőgazdaságon és orvosbiológián túl felöleli a textilipart, csomagolást, a bútorgyártást és az építőipart. Építészeti kontextusban a micélium tanulmányozása elsősorban biokompozit anyagok előállítására összpontosít építőelemek, szigetelő anyagok fejlesztése céljából. De túlmutathat a környezettudatos anyaghasználaton, alkalmas lehet akár a szennyezett talajok remediációjára, vagy a gombák számítógépes rendszerekkel való összekapcsolása révén biointelligens, reszponzív házak tervezésére.

A micélium a gomba vegetatív, föld alatti része, ami finom, fehér szálak, a hifák egymásba fonódó hálózata. Szerepe a természetben a táplálékforrások felszabadítása és elosztása a szerves anyagok lebontása révén, mellyel a talajt építi és a biológiai sokféleséget is támogatja. A talajban a micéliumláncokon keresztül bioinformációs kapcsolatrendszer jön létre a különböző növénypopulációk között, ami lehetővé teszi, hogy az egymástól nagy távolságra lévő növények a kommunikáció és az anyagcsere révén hatékonyan védekezzenek a kártevők és betegségek ellen.

A micélium kitinben gazdag anyag, ami szilárdságot biztosít a sejtfalának, s ezzel remek mechanikai tulajdonságú, szilárd és könnyű biokompozit anyagok előállítására teszi alkalmassá. Hálózatának növekedéséhez kiváló terep az olyan mezőgazdasági hulladék, mint a kender- vagy gyapotszár, fűrészpor, rizshéj etc., melyet szubsztrátumként, azaz tápanyagként használ, melyet kolonizál, szálaival átsző, s így egyesülve velük kompozit anyaggá alakul, anélkül, hogy külső energiabefektetésre lenne szükség vagy extra hulladék keletkezne. Azaz az egyébként elégetésre szánt mezőgazdasági hulladék nem termel üvegházhatású gázokat, hanem alapanyagként hasznosul, az életciklusa végén pedig a kész kompozit nem ipari körülmények közt is komposztálható. Így a környezeti erőforrások egyik elsődleges fogyasztója, az építőipar számára a gombák építőanyagként való felhasználása remek lehetőséget teremthet, hogy fenntartható módon feleljen meg a környezeti kihívásoknak, s minimális vagy akár negatív szénlábnyommal rendelkező, komposztálható építőelemeket hozzon létre. Ez különösen értékes lehet az energia-bizonytalanság korának kapujában, melynek a takarékoskodás lehet az egyik vezérelve, ami az építőiparban többek közt szigetelésben testesül meg.

A micélium kompozit remek hőszigetelő, hangelnyelő és tűzálló tulajdonságai révén a szintetikus habokkal (EPS, EPP) szemben alternatív környezetbarát anyagot jelent. Azonban akár a micéliumalapú hab (MBF) vagy a micéliumalapú szendvicskompozit (MBSC) előállítása még gyerekcipőben jár, az optimális anyagtulajdonságok eléréséhez szükséges szabványosított eljárás kifejlesztése még előttünk álló feladat. Ezen túl ahhoz, hogy az építőiparban széles körben elterjedjen, nagyobb léptékű termelésre van szükség, amihez új eszközök szükségesek a termesztő, töltő és mosórendszerek területén. Mivel a micéliummal való munka ilyen léptékben még nem általános, ezek az eszközök még nem állnak rendelkezésre. A biogyártás ipari léptékű megvalósítása még gyerekcipőben jár, s mivel a kőolajtól a bioalapú felé való békés átmenetben csak reménykedhetünk, a nagyléptékű befektetések még váratnak magukra.

Azonban számos kísérleti és demonstrációs projektben kap vezető szerepet a micélium kompozit. A The Growing Pavilionban a micélium mellett a bioanyagok széles skáláját használták, számos biogyártási módszert teszteltek, így ez a projekt a bennük rejlő technikai és esztétikai lehetőségek jelenlegi állapotába enged bepillantást. A pavilon a 2019-es Dutch Design Weekre készült ideiglenes rendezvénytérként, de a hollandiai Almereben megrendezésre kerülő, a zöld és fenntartható technikákat bemutató Floriade-n is látható idén októberig. "A Növesztett Pavilon" a Company New Heroes, a Dutch Design Foundation és Eric Klarenbeek együttműködésében jött létre, megvalósításában a körforgásos gazdaság és a biogyártás terén élen járó Hollandia számos cége vett részt.

A henger alakú építmény tartószerkezete fából készült, melyre micélium kompozit paneleket szereltek. A belső drapéria organikus pamutból készült, padlóburkolatként biolaminátot, valamint kétféle biobevonatot[1] használtak. A bevonatok növelték a pavilon időjárásállóságát, így megoldást kínálva a micéliumkompozitok szabadtéri környezetben való használatára. Rendszeresen tartottak benne zenei előadásokat, hogy a látogatóknak bemutassák a micéliumos anyagok hangelnyelő teljesítményét. A kiállító térben pedig többek közt olyan munkákat mutattak be, melyek a micéliumnak azt a különleges képességét demonstrálják, hogy szinte bármilyen kívánt formára növeszthető, legyen az lámpaernyő vagy szék.

A pavilon alkotói környezettudatos építéssel kapcsolatos ismereteiket egy "anyagatlaszban" osztották meg, mely a felhasznált anyagok életciklus-elemzéseit (LCA)[2], valamint az épület CO₂ kibocsátását vetették össze egy hipotetikus építési folyamattal, melyben hagyományos anyagokat használnak. Egy fenntarthatósági tanácsadó cég – mely a különböző projektek környezeti hatásainak kiszámítására szakosodott – számításai alapján 15.943kg CO₂ összkibocsátást mutattak ki a The Growing Pavilion gyártása során. Ha hagyományos építőanyagokat használtak volna, akkor ez a kibocsátás 40.710kg CO₂ lett volna. Ez 2,5-szer több kibocsátást jelent. Az építmény azonban nem csak alacsonyabb kibocsátással rendelkezik, hanem a légkörből történő CO₂-felvételének mértéke nagyobb, mint az összes kibocsátásé. A pavilon gyártásával több mint 26.000kg CO₂-t sikerült megkötni és tárolni magukban az építőanyagokban. A pavilon  negatív mérlege tehát több mint 10 tonna CO₂ és 95%-ban körkörös.

A The Growing Pavilion az Architizer - A+Award döntőse volt az Architecture+ New Materials kategóriában, a STARTS-tól Tiszteletbeli elismerést kapott (2021), a Dezeen Awards Az év kis épülete kategóriájának Kiválóság díját nyerte el (2020), az ARCH20 Innovatie Award díjjal tüntette ki.

Blaumann Edit
MOME Innovációs Központ kutatója és MOME Doktori Iskola hallgatója
A Biohaus from Mars to Earth projekt vezetője

Szerk.: Hulesch Máté

[1] Az Impershield bevonat Mexikóból származó fakéreg és fűfélék gyantájából készül. A fűfélék termesztése hat hónapot vesz igénybe, és évente kétszer lehet betakarítani, míg a fakéreg magától lehullik a fáról. Miután a kéreg lehullott, a gyantát eltávolítják s a füvekkel együtt erjesztve készítik el belőle a bevonatot. A Xyhlo Coating az első 100%-ban természetes fabevonatként hirdetett anyag. Teljes egészében puhafából, nyers lenolajból, aureobasidium pullansból (öngyógyító gomba), vízből, cukrokból, biológiai sűrítőanyagból, keményítőből és szerves emulgeálószerből áll.

[2] Az építőiparban gyakori, hogy minden anyagról LCA-t készítenek. Az új építőanyagok esetében azonban nem mindig végeztek LCA-t az ezzel járó magas költségek miatt, így van ez a micélium esetében is.