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