Biobased Bouwen Magazine | Page 10

BOUWMATERIAAL In 2014 heeft architect David Benjamin in New York het gebouw “The living Hy-Fi” gerealiseerd, opgetrokken uit fungiblocks van graanschillen. Na montage van de blokken groeiden deze verder aan elkaar vast, om de torens meer stijfheid te geven. Als vertrekpunt voor de kweek is er gewerkt met het doe-het-zelfpakket van Ecovative, met de oesterzwammen kweekset van Rotterzwam en met hout- en roggemeelbroed van Homegreen. Het onderzoek was erg praktisch en ‘dicht-bij-huis’. Zo werden de fungiblocks gekweekt in margarinekuipjes, op substraten van bijvoorbeeld koffiedik uit de kantine en zigzag watten van de drogist. Tijdens het kweekproces werden suiker, tarwebloem en menselijk haren (van de stagebegeleiders) toegevoegd, om de productie te versnellen of om de verdichting van het materiaal te verbeteren. Langzaamaan wordt duidelijk welke combinaties tot de beste resultaten leiden, hoewel het nog te vroeg is om een definitief ‘recept’ te kiezen. Uiteraard hangt dit ook van de beoogde toepassing af. DE TOEKOMST Figuur 5 The Living Hy-Fi In 2015 is Avans Hogeschool, geïnspireerd door deze voorbeelden, gestart met onderzoek hoe mycelium te gebruiken als bouwmateriaal. Op termijn moet het mogelijk zijn om materiaal te produceren dat dienst doet als plaatmateriaal ter vervanging van spaanplaat; als isolatiemateriaal ter vervanging van polyurethaan; of als bouwblok ter vervanging van de baksteen. Vanaf september 2016 gaat Avans verder met het onderzoek, dat langzaam verschuift van een brede zoektocht naar de beste receptuur en de beste groeicondities, naar daadwerkelijke prototypen voor producten. Hy-Fi laat de potentie zien voor de bouw. Het is een proof of concept. De volgende fase is de ontwikkeling van prototypen. Voor de bouw dienen daarbij de volgende zaken onderzocht te worden. Hoe gedraagt het materiaal zich ten opzichte van water en vocht (waterdamp), isoleert het, en zo ja hoeveel? Wat is de sterkte van het materiaal (o.a. druk, trek)? Hoe gedraagt het zich bij brand? Hoe is het materiaal te verwerken (en tot welke producten)? En hoe kan het op industriële wijze geproduceerd worden? Daarbij moet rekening worden gehouden met het f eit dat het materiaal een composiet is, en dat de samenstelling van dat composiet (welk broed gebruik je, welke toegevoegde stoffen en welk mycelium) de eigenschappen beïnvloedt. 10 Op zoek naar toegevoegde waarde De ontwikkeling van deze nieuwe bouwproducten vindt plaats vanuit het lectoraat Biobased Bouwen in samenwerking met bedrijven, afstudeerders en andere onderzoekers van Avans. Dit om niet alleen aantrekkelijke nieuwe producten te bedenken, maar ook in de loop van de komende jaren te komen tot een gezonde businesscase. de bouw. Reeds circulaire processen en producten in de landbouw kunnen geüpcycled worden in een circulair bouwproduct om er zo waarde aan toe te voegen. Materiaalketens blijven gesloten en reststromen worden voorkomen. REGIONALE GRONDSTOFFEN Mycelium is een uitdagende nieuwe grondstof voor bouwmateriaal. Het is een intrigerend materiaal, dat groeit in de vorm van het gewenste eindproduct en zelfs na montage nog door kan blijven groeien, indien gewenst. Kunstenaars en ontwerpers laten de mogelijkheden zien en dagen ons uit om met dit materiaal aan de slag te gaan. Avans Hogeschool heeft deze uitdaging opgepakt. In het lectoraat Biobased Bouwen zijn de verwachtingen hoog. We hebben inmiddels geleerd dat het nog niet zo eenvoudig is hoogwaardige producten van mycelium te maken. Het blijft werken met de levende natuur die, zoals het spreekwoord zegt, grillig kan zijn. De businesscase voor bouwproducten van mycelium hangt samen met de potentie van dit materiaal. Dat zit hem in het koppelen van circulaire stromen of reststromen vanuit de landbouw aan de biobased bouwproducten die met deze grondstoffen worden gemaakt. Bouwproducten die gemaakt zijn van hergroeibare materialen, die tegelijk in vrij grote hoeveelheden voor een aantrekkelijke prijs gemaakt lijken te kunnen worden. Denk bijvoorbeeld aan het vervangen van spaanplaatachtige materialen door alternatieven die geen formaldehyde bevatten. Of het gebruik van bermgras en snoeiafval als onderdeel van het substraat van myceliumblokken. Of een second life oplossing voor groeiblokken uit de paddenstoelenindustrie als lichtgewicht isolatiemateriaal in renovatieconcepten. Figuur 6 Fungiblocs gemaakt door studenten van Avans Hogeschool Het afgelopen jaar is voor de stagiairs en afstudeerders een zoektocht geweest naar met welke combinatie van schimmel, voeding en groeiwijze je het best kunt werken [5], [6], [7]. Het gaat daarbij niet alleen om de technische eigenschappen van de resulterende producten, maar ook om de stabiliteit en voorspelbaarheid van de productie en het halen van een goede productiesnelheid. Een belangrijk leerpunt was ook ‘schoon werken’. Contaminatie met ongewenste schimmels tijdens de kweek bleek een belangrijke oorzaak te zijn voor het mislukken van de productie. Er is gezocht naar een receptuur die zo ongevoelig mogelijk is voor vervuiling. Figuur 8 Infographic over de benodigde stappen en schaalgrootte in de zoektocht naar nieuwe biobased materialen Figuur 7 Blokken en mallen voor Hy-Fi Bij de productie van mycelium kunnen zo verschillende (afval) stromen uit de landbouw worden ingezet om nieuwe circulaire producten voor de bouw te maken. De myceliumproducten kunnen aan het einde van hun levensduur bijvoorbeeld weer gemengd worden in een agrarisch proces, uitgestrooid worden als compost of opnieuw gebruikt worden als grondstof voor een product voor TOT SLOT Bronnen Mycelium design, Prof. dr. ir. H.A.B. Wösten, Universiteit Utrecht; Consortiumpartners: Mediamatic, Officina Corpuscoli, Universiteit Utrecht. 2 Travagline, S.; Noble, J.; Ross, P.G.; Charan, C.K.H.: Mycology Matrix Composites; Proceedings of the American Society for Composites Twenty-Eighth Technical Conference; 2013 3 Lelivelt, R.J.J.: The mechanical possibilities of mycelium materials; TU Eindhoven, 2015 4 Blauwhoff, D.: Mycelium based materials; masterthesis, TU Delft, 2016 5 Lisette Konings en Wim van der Pluijm, afstudeerverslag Minor Biopolymeren, jan 2016 6 Ian Jansen: stageverslag, feb 2016 7 Liza Wilders: stageverslag, jan 2016 1 BIOBASED BOUWEN 11