Építészet és biodesign VI.: Hub for Biotechnology in the Built Environment

A biodesign építészeti vonatkozásait bemutató cikksorozatunk legújabb részében Blaumann Edit a brit HBBE kutatásait ismerteti, amely az egyik legjelentősebb és legkiemelkedőbb kutatócsoportnak tekinthető az építészet és biodesign területén.

A biodesign számottevő fejlődéséhez biológusok, szoftver- és hardverfejlesztők, mérnökök illetve építészek, designerek valódi inter- és transzdiszciplináris együttműködése nélkülözhetetlen feltétel. A legtöbb projekt esetében ugyan üdvözlendő, de inkább csak alkalmi kollaborációk születnek a különböző területek résztvevői között. A 2019-ben alapított, angliai Hub for Biotechnology in the Built Environment (HBBE), azaz a Biotechnológia az Épített Környezetben Központ talán épp azért nemzetközi szinten is a legjelentősebb és legkiemelkedőbb kutatócsoportnak mondható a kortárs biodesign és építészet határterületén, mert sikerült egy hosszútávú együttműködés keretében a Northumbria Egyetem biotudósait és a Newcastle-i Egyetem építészeit, tervezőit és mérnökeit egy tető alá hozni egy nagy volumenű állami támogatásnak (8 millió font) köszönhetően. Mindez elsősorban a HBBE egyik alapítójának és társigazgatójának, Martyn Dade-Robertsonnak köszönhető, aki amellett, hogy építész, egyúttal képzett szintetikus biológus is, így a két területet átlátva és összekötve egyedülálló módon képes ötvözni az ambiciózus tervezést és a gyakorlati realizmust. Nevéhez fűződik a Living Construction című kötet, melyet tavaly jelentett meg a Routledge Bio Design sorozatának első részeként. A könyv célja, hogy hídként szolgáljon a spekulatív tervezés és a tudományos valóság között, valamint a kortárs tervezői gondolkodás és a biotechnológiát jelenleg uraló hagyományos mérnöki megközelítés között.

A HBBE arra törekszik, hogy olyan épített környezetet hozzon létre, mely nemcsak szolgálja az életet, hanem az életet állítja a fenntartás szolgálatába. Másszóval a biotechnológia segítségével élő épületek új generációját kívánják megteremteni, melyek reagálnak a környezetükre; élő, mesterséges anyagok felhasználásával növekednek; saját hulladékukat fogyasztják el, használják fel, így csökkentve a szennyezést, az energiapazarlást, illetve képesek az emberi egészség és jólét érdekében saját mikrobiomjukat módosítani. A biotechnológiát különböző léptékekben tanulmányozzák – a molekuláris mérettől a teljes épületig – és tesznek javaslatokat lehetséges alkalmazására. A HBBE élő prototípusainak tesztelő- és bemutatótere egy kísérleti épület a Newcastle-i Egyetem kampuszán, az idén májusban megnyílt OME. Érdemes a HBBE youtube csatornáját is felkeresni, mivel több, különböző tematikájú, nemzetközi konferenciájuk (micélium az építészetben, bolygóközi biodesign, stb.) videó anyaga teljes egészében hozzáférhető.

A HBBE egyik kutatási területe, amit Épület vagy akár Építő anyagcserének (Building Metabolism) is fordíthatunk, olyan mikrobiológiai alapú technológiák fejlesztését jelenti, melynek segítségével maguk az épületek állítanak elő a hulladékból energiát és más hasznos termékeket. A bennük keletkező hulladékot, beleértve a műanyagokat is, helyben dolgozzák fel, ahelyett, hogy a már most is meglehetősen problémás hulladékkezelés központi ipari infrastruktúrájára támaszkodnának. Ez a megoldás mikrobiális bioreaktorok használatán alapul, melyek ugyanúgy az épületgépészet részeivé vállhatnak a közeljövőben, mint a fűtés vagy a szennyvízelvezetés, amihez az építészeti infrastruktúra mélyreható újragondolása is elengedhetetlen. Az OME épületén belül az emeleten egy hagyományos értelemben vett lakás foglal helyet, melyet a földszinten lévő labor bioreaktorai táplálnak, így tesztelve kvázi valós környezetben a laborfejlesztéseket.

Másik kutatási fókuszuk az épített környezet és a mikrobiom közötti kölcsönhatások vizsgálata és befolyásolása. A mikrobiom emberi egészségre gyakorolt hatásával egyre többet foglalkoznak, főleg a táplálékkiegészítők gyártói és a szépségipar szereplői, azonban még mindig kevesen teszik fel azt a kérdést, hogyan tervezzünk mikrobiológiai szempontból egészséges, fenntartható környezetet. A HBBE törekvése a mikrobiom pontosabb megértése, érzékelése és befolyásolási lehetőségeinek feltárása, melyre jó példa a korai fejlesztési szakaszban járó biom-tudatos szellőztető rendszer, ami képes lehet a káros organizmusok, akár olyan vírusok, mint a Covid-19 kiszűrésére, egyúttal az egészségeset támogató baktériumok megőrzésére a levegőben.

De talán az összes kutatásuk közül a legizgalmasabb az Élő Építkezés (Living Construction) területe, ami azt a kérdést feszegeti, hogy tudunk-e úgy épületeket növeszteni, ahogy az élő szervezetek teszik. Azaz mikrobiális folyamatok segítségével létrehozott vagy aktivált biominerális építőanyagokat, bakteriális biopolimereket vagy akár bakteriális spórákon alapuló higromorf, víz hatására alakot változtató, vagy optigenetikus, fény hatására pigmentet előállító anyagokat fejlesztenek. Munkájuk során a bevett digitális modellezés és 3D nyomtatás mellett biodigitális modelleket is alkotnak, illetve bionyomtatnak, azaz a szoftver és hardver mellett megjelenik a wetware (talán a vetver átírás még korai lenne) illetve a point-and-click biológia.

A HBBE az építkezés jövőjét környezetükre reagáló komplex kompozitok, biointelligens anyagok és a hatékony növénytársítások mintájára különböző biológiai megoldások kombinációjaként képzeli el.  A következő cikkben az Élő Építkezés a fentiekben felsorolt példáit részleteiben is ismertetem.

Blaumann Edit
MOME Innovációs Központ Kutatója és MOME Doktori Iskola hallgatója

Szerk.: Hulesch Máté