Innowacje są dla nich wyzwaniem, ale także dużą odpowiedzialnością. Kolejny wynalazek narodził się z projektu „EkoMush Bio Isolation – lekki i ekologiczny materiał kompozytowy z grzybni” realizowanego przez zespół naukowców Sieci Badawczej Łukasiewicz – Łódzkiego Instytutu Technologicznego.
Prace w ramach projektu są realizowane w Centrum Włókiennictwa Obuwia i Bioprocesów w Łukasiewicz – ŁIT, a ich koordynacją zajmuje się dr hab. inż. Katarzyna Ławińska, Dyrektor Centrum. Stawiamy na zrównoważony rozwój i zielone technologie, zaś projekt jest jednym z licznych działań naszego zespołu, które są odpowiedzią na wyzwania klimatyczne oraz wpisują się w zakres niskoemisyjnej gospodarki – mówi Dyrektor Ławińska.
Wzrost świadomości ekologicznej wśród konsumentów instytucjonalnych oraz zmieniające się przepisy dotyczące ochrony środowiska w Unii Europejskiej generują zapotrzebowanie na zrównoważone produkty
To pomysł naszej koleżanki, która podczas studiów podyplomowych badała zagrzybienie budynków i natknęła się na dom, w którym na ścianie rosły boczniaki przypominające styropian. Postanowiliśmy więc napisać projekt, skupiony na możliwościach wykorzystania grzybów w różnych obszarach gospodarki – podkreśla Katarzyna Miśkiewicz, jedna z liderek projektu.
Grzyby mają unikalne właściwości, które sprawiają, że są idealne do zastosowania w wielu dziedzinach naszej gospodarki. Jednym z nich może być ich wykorzystanie np. w architekturze oraz budownictwie. Grzyby to jedne z najstarszych organizmów na naszej planecie. Bez nich życie prawdopodobnie nigdy nie mogłoby się przenieść z oceanów na lądy. Podczas wypraw do lasu zbieramy owocniki, czyli tę część grzyba, która wystaje nad ziemię. Mało osób zdaje sobie jednak sprawę, że największa część grzyba kryje się pod ziemią, może zajmować wiele hektarów i ważyć nawet setki ton. Właśnie ta część tzw. grzybnia stała się przedmiotem naszych badań – dodaje Katarzyna Miśkiewicz, starszy specjalista B+R w Łukasiewicz – ŁIT.
Co było głównym celem projektu?
Uzyskanie materiału w pełni biodegradowalnego, posiadającego doskonałe właściwości termoizolacyjne oraz będącym zamiennikiem dla styropianu, który niewątpliwie jest odpadem uciążliwym dla środowiska, podkreśla dr hab. inż. Katarzyna Ławińska.
Zrównoważony rozwój dzięki grzybom i odpadom
Projekt EkoMush wykorzystuje technologię funkcjonalizacji materiałów na bazie grzybni grzybów wyższych w celu zastosowania ich m.in. w budownictwie modułowym. Pomysł wytworzenia takiego produktu opiera się na niskich wymaganiach bytowych grzybów, łatwości zasiedlania przez nie dowolnej powierzchni, ich dużej szybkości wzrostu oraz prostocie hodowli. Grzybnia rozrasta się, wypełniając dowolną formę, co pozwala na formowanie różnych konstrukcji – nawet tych o skomplikowanym kształcie. Najważniejszym elementem było opracowanie prototypów materiałów kompozytowych wytworzonych z grzybni, które będą całkowicie biodegradowalne oraz będą miały bardzo dobre właściwości izolacyjne. W efekcie prowadzonych prac otrzymano elementy wykonane z grzybni oraz z użyciem, co należy podkreślić, biomasy rolniczej i odpadów przemysłowych, które są jednolite, odporne na działanie pojedynczego płomienia, mają bardzo dobre właściwości hydrofobowe oraz doskonałą wytrzymałość – 10-krotnie większą niż styropian. Prefabrykaty na bazie grzybni mają więc ogromny potencjał, by w przyszłości zastąpić materiały nieulegające biodegradacji np. w budownictwie modułowym.
Początek prac nad projektem
Pierwsze prace mające na celu opracowanie nowych, innowacyjnych materiałów kompozytowych ruszyły już na początku 2022 roku. W początkowej fazie projektu bardzo istotny był wybór odpowiednich szczepów grzybów. W kolejnych etapach dobrano najlepsze dla wcześniej wybranych grzybów substraty pokarmowe, czyli mówiąc kolokwialnie ich jedzenie, a także opracowano optymalne warunki wzrostu. Następnym krokiem było przeniesienie uformowanej już grzybnię na wybrane wcześniej podłoże, na którym mogła rosnąć.
Wyhodowana dzięki zastosowaniu tej metody grzybnia została przeniesiona do form o prostokątnym kształcie, co umożliwiło uformowania jej w strukturę ściany. Otrzymane w ten sposób materiały następnie unieszkodliwiano w wysokiej temperaturze i prasowano w odpowiednich warunkach. W ostatniej fazie gotowe elementy zostały pokryte naturalnymi substancjami, co miało na celu wzmocnienie ich struktury.
Materiał proponowany zgodnie z wynalazkiem posiada szereg zalet
Jest on biodegradowalnym materiałem kompozytowym o doskonałych właściwościach termoizolacyjnych i konstrukcyjnych oraz wymaganej ogniotrwałości. Jednocześnie może on być wytworzony z łatwo dostępnych materiałów stanowiących w większości przypadków materiały odpadowe. Ponadto, grzyb stosowany w niniejszym wynalazku może rosnąć na szerokiej gamie odpadów z przemysłu rolno-spożywczego, głównie na odpadach zawierających w swoim składzie celulozę, np. trocinach drzew liściastych, słomie, zużytej makulaturze, czy odpadach tekstylnych odpowiednio przygotowanych i nawodnionych. Dzięki temu wytwarzanie kompozytu według wynalazku może mieć dodatkowy, pozytywny efekt w postaci zagospodarowania tego typu odpadów.
Jedyny taki projekt w Polsce
W Polsce jesteśmy jedynym zespołem prowadzącym takie prace. Nie ma drugiego rozwiązania o podobnych właściwościach i możliwościach zastosowania oraz zgodności ze światowymi trendami poszukiwania nowych rozwiązań konstrukcyjnych. Nie spoczywamy jednak na laurach i mamy kolejne pomysły na dalsze doskonalenie naszego produktu. Chcemy m.in. sfunkcjonalizować go w celu nadania materiałowi właściwości chroniących go przed insektami bądź gryzoniami. Planujemy także zwiększyć jego właściwości wytrzymałościowe, podkreśla Katarzyna Miśkiewicz.
Dzięki tej technologii będziemy mogli dosłownie wyhodować np. ścianę domu – dodaje mgr inż. Magdalena Lasoń-Rydel, główny specjalista B+R w Łukasiewicz – ŁIT.
Warto zaznaczyć, że pomysł został laureatem (nagroda główna) 3 edycji konkursu Akcelerator Łukasiewicza (2023) organizowanym przez Sieć Badawczą Łukasiewicz, zaś prace projektowe są finansowane w ramach polecenia Prezesa Centrum Łukasiewicz (umowa nr 2/Ł-ŁIT/ZP/2023). Akcelerator Łukasiewicza to jeden z instrumentów wspomagających komercjalizację, którego celem jest przekucie idei w biznes, oferując m.in. wsparcie w opracowaniu strategii biznesowej oraz pomoc w założeniu spółki.
Zespół Łukasiewicz-ŁIT jako jeden z niewielu w Polsce i Europie podjął wyzwanie wytworzenia materiałów na bazie grzybni. W związku z wykorzystaniem materiałów odpadowych do hodowli, proponowany produkt doskonale wpisuje się w obowiązujące trendy gospodarki obiegu zamkniętego. Zachęcamy zatem do współpracy przy rozwoju i wdrożeniu na rynek tego przełomowego produktu.
Na koniec kilka słów o Pawilonie Przyszłości jako symbolu przyszłych wyzwań architektonicznych, a także równowagi i harmonii…
Jego hasłem jest przyszłość! To koncepcja skierowania do studentów z pasją, którzy chcą podkreślać dynamiczną oraz innowacyjną wizję przyszłości. To również pewnego rodzaju manifestacja, a także otwartość na zmiany. Pawilon Przyszłości jest wspólną inicjatywą Wydziału Architektury Politechniki Warszawskiej oraz Sieci Badawczej Łukasiewicz-Łódzkiego Instytutu Technologicznego.
Materiał przyszłości
Wytworzona, przez Zespół Łukasiewicz – ŁIT, cegła z grzybni do budowy pawilonu to materiał przyszłości, który może zrewolucjonizować sposób, w jaki budujemy i myślimy o architekturze. Ekologiczna cegła wpisuje się w koncepcję zrównoważonego rozwoju i symbolizuje przyszłość budownictwa opartego na ekologicznych materiałach.
Nowe miejsce, nowe wyzwania…
Letni pawilon w Łazienkach stał się coroczną tradycją, teraz jednak przyszedł czas na nowe miejsce i nowe potrzeby. Będzie on cieszył kolejne osoby – to mieszkańcy domu dla bezdomnych prowadzonych przez Wspólnotę Chleb Życia siostry Małgorzaty Chmielewskiej w Warszawie. Inicjatywa ta została podjęta przez Zakład Projektowania Architektoniczno-Urbanistycznego Politechniki Warszawskiej pod kierunkiem dr hab. inż. arch. Anny Marii Wierzbickiej.
