Грибы превращают неперерабатываемые строительные отходы в низкоуглеродную теплоизоляцию

Согласно исследованиям ученых из Университета Бата, распространенный грибок способен разлагать трудноперерабатываемые строительные отходы и превращать их в экологически чистую теплоизоляцию, которая не уступает традиционным и нефтехимическим аналогам.

Строительная отрасль вносит значительный вклад в выбросы углекислого газа и образование отходов на свалках по всему миру. Древесные отходы составляют почти треть строительных и демонтажных отходов и почти 10% от общего объема отходов на свалках. Для повышения прочности и предотвращения гниения большая часть этой древесины обрабатывается смолами, что затрудняет ее переработку и приводит к выделению токсичных химических веществ и парниковых газов при разложении.

Исследователи из Бата решают эту проблему с помощью природы, подкармливая древесные отходы грибам. По мере роста грибы пускают сеть корнеподобных нитей, которые расщепляют органические вещества и поглощают питательные вещества. Эта сеть, известная как мицелий, действует как клей, связывая материал в натуральный, теплоизолирующий и огнестойкий композит.

Джони Уайлдман , ведущий автор исследования и научный сотрудник кафедры архитектуры и гражданского строительства , сказала: «Одна из самых больших проблем в строительстве — это то, что происходит с материалами по окончании их срока службы.

«Материалы на основе мицелия — это новый, привлекающий внимание вариант, но мы впервые продемонстрировали, как гриб выполняет две задачи одновременно: создает экологически чистый изоляционный материал и превращает сложные и потенциально вредные отходы в нечто ценное».

Местные грибы разрушают древесину, полученную генетически модифицированным способом

Композиты на основе мицелия тестируются в качестве более экологичной альтернативы традиционным изоляционным материалам; однако многие из них основаны на быстрорастущих культурах или побочных продуктах деревообрабатывающей и бумажной промышленности. Хотя они классифицируются как отходы, они находят ценное применение в кормах для животных, текстильной промышленности и целлюлозно-бумажном производстве.

Ориентированно-стружечная плита (ОСП) — это древесный материал, изготовленный из прессованной древесной крошки, скрепленной синтетическими смолами. Она используется для внутренней отделки стен, полов и кровельных покрытий, а отходы часто сжигаются или закапываются, что представляет опасность для здоровья и окружающей среды.

Исследователи измельчили и пропитали отходы OSB, а затем добавили «Trametes versicolor» — древоразрушающий гриб, известный как «индейский хвост», который встречается в лесах Великобритании. Несмотря на наличие синтетических добавок, команда показала, что гриб успешно размножается на OSB, создавая прочный и однородный материал.

Они также обнаружили, что тепловые характеристики полученного биоматериала сопоставимы с характеристиками обычных изоляционных материалов, а выбросы углекислого газа при его производстве более чем в 10 раз ниже, чем при использовании обычных материалов, включая вспененный полистирол, экструдированный полистирол и минеральную вату.

Превращение инноваций в устойчивые решения

В этом исследовании показано, как некоторые из наиболее сложных отходов строительной отрасли могут предложить практическое решение для создания более экологичных материалов, не ухудшающих эксплуатационные характеристики.

Доктор Эндрю Ши , руководитель проекта и научный сотрудник кафедры архитектуры и гражданского строительства, сказал: «Это важный шаг на пути к использованию биологии для переосмысления того, как мы производим и используем материалы в строительстве».

Джони добавила: «По мере дальнейшего изучения этой концепции мы можем увидеть применение этих материалов в самых разных областях, таких как упаковка, звукоизоляция или даже текстиль, заменяя высокоуглеродистые материалы биоразлагаемыми и циклическими альтернативами».

Хотя биоматериал производил значительно меньше выбросов углекислого газа, чем традиционная теплоизоляция, команда отметила, что потребление энергии, особенно во время сушки, является крупнейшим источником выбросов. Они планируют изучить возможности масштабирования процесса до промышленного производства, одновременно сокращая энергопотребление и воздействие производства на окружающую среду.

В дальнейшем они будут отслеживать динамику материала с течением времени, оценивая его долговечность и поведение в различных условиях влажности. Они также изучат другие сложные виды отходов, такие как пластик или токсичные материалы, которые можно переработать в материалы на основе грибов для более экологичного строительства.

Источник: https://www.bath.ac.uk/announcements/fungi-transform-unrecyclable-building-waste-into-low-carbon-insulation/