Los científicos están cultivando edificios sostenibles a partir de hongos

Edificios sostenibles a partir de hongos: los científicos pueden desarrollar una estructura compleja a partir de una forma única, flexible y tejida que contiene micelio, las raíces subterráneas de los hongos.

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La era del hormigón, que absorbe energía y emite carbono, todavía está entre nosotros, pero están empezando a surgir materiales de construcción más sostenibles. Entre ellos se encuentran los hongos. El último desarrollo en esa área es el micocreto, una pasta fúngica que se puede inyectar en moldes textiles. Puede que esto no suene particularmente apetitoso, pero tampoco es concreto. Después de todo, los edificios están hechos para usarse, no para comerse.

Los hongos han cruzado el radar de CleanTechnica como recurso potencial para biocombustibles, material de embalaje y aislamiento, y una alternativa vegetal al cuero de origen animal. La idea de fabricar bloques sostenibles de hormigón a partir de hongos también lleva varios años filtrándose.

En enero, por ejemplo, la NASA publicó una propuesta de la Universidad de Nebraska que describe cómo se podrían construir edificios sostenibles en Marte combinando las habilidades de albañilería de hongos y cianobacterias.

"Esta investigación propone que, en lugar de enviar elementos de equipamiento prefabricados a Marte, el equipamiento del hábitat se puede lograr mediante la construcción in situ utilizando cianobacterias y hongos como agentes de construcción", explica Congrui Grace Jin, profesora asistente en la Facultad de Ingeniería de la escuela, con experiencia in situ. lo que significa que los bloques se fabricarían en el sitio de construcción.

El biomaterial autorreparable incorporaría suelo nativo, también conocido como regolito, de la superficie del planeta para cultivar bloques de construcción caseros.

"Se emplearán herramientas de biología sintética para crear un sistema de líquenes sintéticos, compuesto de cianobacterias diazotróficas y hongos filamentosos, para producir abundantes biominerales (carbonato de calcio) y biopolímeros, que unirán el regolito marciano en bloques de construcción consolidados", añadió Jin.

Los bloques de construcción y otras formas basadas en hongos generalmente se crean dentro de moldes. El proceso implica mezclar esporas del micelio, la estructura subterránea de la que brotan los hongos, con granos u otras fuentes de alimento. Después de pasar un tiempo en un ambiente oscuro y propicio para los hongos, el molde se llena con un material denso y bien ligado que se puede liberar y secar en un bloque duro u otra forma.

Mycocrete se mueve en una dirección de forma libre. Se crea en una plataforma flexible y tejida desarrollada por Living Textiles Research Group, bajo el paraguas del Centro de Biotecnología y Medio Ambiente Construido de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido.

El proceso se describe en detalle en el artículo “BioKnit: desarrollo de pasta de micelio para uso con encofrado textil permanente”, publicado en la revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Newcastle también proporciona útilmente material informativo en su sitio web y en un comunicado de prensa.

"Nuestra ambición es transformar la apariencia, la sensación y el bienestar de los espacios arquitectónicos utilizando micelio en combinación con materiales de base biológica como lana, aserrín y celulosa", explica la Dra. Jane Scott de la Universidad de Newcastle, autora correspondiente del artículo.

Como describe el Dr. Scott, los bloques a base de hongos apenas aprovechan la superficie del potencial para crear edificios sostenibles con micelio.

Una limitación de los moldes rígidos de tipo bloque es proporcionar suficiente oxígeno para que crezca el micelio. Un molde textil puede resolver ese problema ofreciendo una superficie flexible y permeable al oxígeno, pero eso genera otros problemas. Es difícil conseguir que un tejido flexible mantenga la forma deseada mientras el micelio lo rellena. La flexibilidad también hace que un molde textil sea difícil de embalar.

Para ayudar a resolver los nuevos problemas, el equipo decidió hacer moldes tejidos en forma de tubos, que se pueden colgar de un marco para mantener su forma mientras se llenan.

Si te preguntas por qué tejer y no tejer, esa es una buena pregunta. "El tejido es un sistema de fabricación 3D increíblemente versátil", explicó el Dr. Scott. "La principal ventaja de la tecnología de tejido en comparación con otros procesos textiles es la capacidad de tejer estructuras y formas 3D sin costuras ni desperdicios".

El equipo decidió inyectar su pasta de micelio en los tubos tejidos con una pistola de inyección para lograr un embalaje consistente. Eso resultó en otro desafío. La pasta tenía que fluir libremente, pero no demasiado acuosa. Se decidieron por una combinación de micelio, polvo de papel, terrones de fibra de papel, agua, glicerina y goma xantana, un espesante comúnmente utilizado en la producción de alimentos, entre otras industrias.

El equipo probó su método en tubos tejidos con lana merino y comparó los resultados con otros enfoques compuestos de micelio. Descubrieron que sus muestras superaron a otros compuestos en las pruebas de estrés y se encogieron menos al secarse. Esto es importante, ya que la merma podría afectar el potencial de producción en masa.

No contengas la respiración por los edificios sostenibles del futuro tejidos con hongos todavía. El Dr. Scott advierte que la integración de la fabricación textil respetuosa con los hongos en la industria de la construcción sostenible no es sólo una cuestión de desarrollar el compuesto de micelio adecuado. También significa equipar las fábricas y desarrollar el equipo necesario para proyectos de construcción a gran escala.

Sin embargo, es posible que pronto veamos aparecer micocreto en proyectos de demostración. La estructura prototipo "BioKnit" del equipo ilustra cómo el diseño de edificios sostenibles puede implementar materiales alternativos que resuelvan problemas de construcción convencionales. Crearon BioKnit como un proyecto independiente de una sola pieza que no requiere unión, lo que elimina la posibilidad de puntos débiles que pueden ocurrir en la construcción convencional.

A modo de demostración de preparación para la acción, BioKnit no es una flor de invernadero creada en laboratorio. El equipo lo cultivó como una sola pieza en “OME”, una casa experimental en el campus de Newcastle, utilizando una forma tejida de lana y lino.

Con 1,8 metros de altura y 2 metros de diámetro, BioKnit es una estructura relativamente pequeña, pero ilustra algunas características importantes del micocreto.

"El prototipo demuestra que el compuesto tejido de micelio tiene suficiente resistencia a la compresión para soportar una bóveda delgada e independiente", explica la Universidad de Newcastle.

Si estás pensando en hacer uno de estos en casa, tendrás que considerar cómo optimizar la curvatura de la bóveda, lo que implica analizar cómo se comportan los textiles en tensión. Puede que sea más fácil de lo que parece. Basta con montar la estructura aún blanda y colgarla formando una especie de hamaca suspendida.

"Este enfoque emplea el entendimiento utilizado en muchas lenguas arquitectónicas vernáculas de que la curva de un cable colgante, cuando se invierte, proporciona una estructura de arco óptima que funciona completamente en compresión", explica Newcastle.

Por otro lado, llegar al paso de la estructura blanda puede requerir cierta experiencia adicional. El equipo implementó modelos por computadora antes del juego de BioKnit, que incluyeron ajustes finos para tener en cuenta las variaciones en los materiales, así como simulaciones físicas.

En el lado positivo, es posible que veas aparecer edificios sustentables que puedes cultivar tú mismo en forma de kit, a través del mercado de juguetes educativos. He aquí un ejemplo. Si puede encontrar otros, envíenos una nota en el hilo de comentarios.

Ahora que lo pienso, LEGO ha estado buscando materiales de construcción sostenibles para respaldar sus objetivos de neutralidad de carbono y su perfil comercial sostenible. El plástico reciclado parece tener la ventaja hasta ahora, pero el año pasado la compañía presentó un intrincado proyecto de Casa Hongo creado por fans en el marco de su iniciativa LEGO Ideas. ¿Pueden los hongos bloques LEGO quedarse muy atrás?

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Foto: El proyecto BioKnit demuestra el potencial de los hongos para contribuir al movimiento de edificios sostenibles (foto cortesía de la Universidad de Newcastle).

Tina se especializa en sostenibilidad militar y corporativa, tecnología avanzada, materiales emergentes, biocombustibles y cuestiones de agua y aguas residuales. Las opiniones expresadas son suyas. Síguela en Twitter @TinaMCasey y Spoutible.

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