Projekt Samorost
Co je mycelium?
Mycelium, neboli podhoubí, je ta část houby, která zůstává skrytá ve svém substrátu. Zde si žije svůj vlastní život, šíří se a svými vlákny, tzv. hyfy, pojí a zceluje jednotlivé části svého prostředí. Je to systém propletených vláken hub, které prorůstají půdu v sítích dlouhých až v řádech desítek kilometrů. Mycelium si můžeme představit jako kořeny rostliny, ovšem s tím rozdílem, že kořeny mají v jednom krychlovém centimetru půdy jen pár centimetrů vláken, kdežto mycelium desítky i stovky metrů.
Roste a rozšiřuje se ve svém prostředí, hledá jakékoli místečko svého substrátu, ze kterého by mohlo čerpat energii, které by mohlo nějak využít. Spojuje tak jednotlivé části dohromady a vytváří pevné útvary. Funguje jako přírodní lepidlo.
Vlastnosti mycelia
Mycelium má jednu zásadní úžasnou vlastnost. Když ho rozdrtíte a vložíte do formy, zůstává živé. Z jednotlivých částí vystrčí své hyfy, které se podívají okolo sebe a napojí se na vedlejší hyfy. Vzájemně se poznají, tvoří totiž jeden organismus. Mycelium tedy opět sroste dohromady a vytvoří tak objekt ve tvaru určeném danou formou. Následným vysušením, resp. zahřátím, jej umrtvíte a zastavíte jeho další růst. Získáte tak hotový produkt připravený na další opracování (impregnace, barvení) a využití. My se chceme zaměřit na využití tohoto materiálu ve stavitelství díky jeho vlastnostem, jako jsou například pevnost nebo skvělé izolační vlastnosti.
Z této přírodní hmoty, kterou nejprve necháváme žít, růst a sílit, pak ji rozdrtíme a určíme jí konkrétní tvar, můžeme vyrobit vlastně cokoli. Není nereálné využít jej také jako ekologickou alternativu ve stavitelství. A takový výzkum chceme nyní podpořit, a získat tak jasnější kontury a poznatky o tom, jak by mycelium mohlo být ve stavitelství využito.
Čeká nás dlouhá cesta, spousty testů a zkoušek, nápadů, úspěchů i kroků vedle. Ale tak to má být a s tím vším do nového projektu vstupujeme. Sledujte nás a držte nám palce!
Pro využiti ve stavebnictví je potřeba materiál odborně laboratorně otestovat v oblastech, které jsou pro tento
obor zásadní. Proto jsme během léta 2023 podrobili mykokompozit potřebným zkouškám.
Výzkumníci v projektu Samorost potvrdili jeho vlastnosti v testech na hoření, tlak, tah a rozlupčivost
Tým vědců z projektu Samorost laboratorními testy dokázal, že mykokompozit může být budoucností stavebnictví. Výsledky ukazují, že dokáže efektivně nahradit tradiční polystyren, navíc exceluje v testech hoření, což znamená vyšší bezpečnost při případných požárech budov. Navíc je ekologický, plně rozložitelný a vytvořený z recyklovatelného materiálu. Jeho lehkost, pevnost a další výjimečné vlastnosti ho dělají klíčovým pro udržitelnou budoucnost stavebnictví.
Mykokompozit: Ekologická revoluce ve stavebnictví a designu
Můžeme si to představit jako spojení dvou světů – podhoubí a odpadu obsahujícího celulózu, jako jsou piliny, papír či pelety. Výsledek? Mykokompozit. Tento materiál má jedinečnou vlastnost, a to že po rozdrcení a vložení do formy zůstává živý. Vlákna podhoubí se totiž opět spojí a mycelium sroste dohromady, přičemž získá tvar formy, ve které je. Mykokompozit je přírodní a udržitelný materiál. Má potenciál nahradit své neekologické protějšky, jako je například polystyren.
Projekt Samorost, který zkoumá využití mykokompozitu ve stavebnictví, architektuře a designu, přinesl fascinující výsledky. „Už víme, že je ekologický a biologicky rozložitelný, samonosný, lehký a zároveň pevný a povrchově hydrofobní. Prověřili jsme jeho zdravotní nezávadnost a šli jsme ještě dál,“ říká Libor Vošický z Buřinky.
A jak si materiál vedl v testech?
- Test hoření
Mykokompozit hoří pomaleji než dřevo. Neodkapává žhavé kapky do okolí, což zlepšuje bezpečnost v případě požáru. Při požáru tak mykokompozit poskytuje delší čas k úniku. - Test tlaku
Mykokompozit je odolnější než polystyren. Jeho pevnost v tlaku ho dělá vhodným materiálem pro různé oblasti ve stavebnictví. - Test tahu
Mykokompozit je pevný jako korek. Lze ho proto využít při konstrukci lehkých a odolných struktur. - Rozlupčivost
Mykokompozit má stejně dobrou rozlupčivost (soudružnost) jako polystyren, což znamená, že lze vytvářet pevné a stabilní konstrukce.
Hoří?
Testy hoření ukázaly, že mykokompozit má výrazně lepší požární vlastnosti než dřevotříska či OSB deska. „Průběh hoření mykokompozitu je nejvíce podobný dřevu. Dřevo hoří snadno a rychle, zatímco mykokompozit postupně oddoutnává a ztrácí pevnost pomaleji. Nynější test potvrdil základní klasifikaci na oheň v kategorii E. Naší ambicí je dostat se díky dalším testům až do kategorie C, čímž potvrdíme, že mykokompozit má mnohem lepší požární vlastnosti než dřevotříska či OSB deska,“ říká Jakub Seifert ze spolku MYMO, který stojí za výzkumnou částí projektu Samorost.
Zvýšená odolnost vůči hoření je jen jednou z mnoha důležitých vlastností, které odlišují mykokompozit od stávajících stavebních materiálů. Jeho ekologické vlastnosti, pevnost a možnosti tvarování ho dělají nadějným kandidátem pro budoucnost ve stavebnictví a designu.
Mykokompozit: Materiál, který odolává tlaku
Můžete si to představit jako zkoušku síly – mykokompozit versus tlak. A výsledek je jasný: mykokompozit je odolnější než polystyren. Ale do jaké míry?
Zkouška probíhá tak, že postupně zvyšujeme tlak na krychli o hraně 10 cm, dokud její deformace nedosáhne 10 %. Aby se kostka vyrobená z mykokompozitu deformovala o 1 cm, musel lis vynaložit sílu, která odpovídá váze 199 kg. Tolik váží třeba lev africký nebo tři dospělé ženy.
Testování mykokompozitu je specifické. „Mycelium při vysoušení zmenšuje svůj objem. Proto se kostky dávaly do forem, které byly o 6 mm větší, a po vyschnutí se blížily rozměrům 10x10x10 cm. Jednotlivé velikosti kostek byly tedy mírně proměnlivé, a proto vynaložené síle odpovídá tlak 180 kPa,“ vysvětluje Jiří Vele ze spolku MYMO.
A co nám tato zkouška říká? Tento ekologický materiál je vůči vnějšímu tlaku odolnější než obyčejný polystyren i než stabilizovaný pěnový polystyren, který se často používá na zateplení podlah. Mykokompozitu v testu tlaku konkuruje jen extrudovaný polystyren, který se používá na zateplení pochozích střech.
Mykokompozit se tak nabízí jako náhrada polystyrenu, který představuje obrovskou zátěž pro životní prostředí. Je to další důkaz toho, že není jen zajímavým experimentem, ale má potenciál změnit způsob, jakým ve stavitelství přemýšlíme o ochraně naší planety. Je to krok směrem k udržitelnější budoucnosti.
Pevnost tahu: Má pevnost korku
Tah testovaný ohybem neboli pevnost v ohybu nám říká, jak se materiál bude chovat, pokud bude plnit funkci nosníku či trámu. To je důležité pro konstrukce stropů a podlah.
Zkoušeli jsme trámek o rozměrech 4x4x16 cm vyrobený z mykokompozitu. Postupně jsme na něj vyvíjeli tlak a zjistili jsme, že má vlastnosti srovnatelné s pevností korku. Je tedy pevnější než obyčejný polystyren, ale méně pevný než dřevěné materiály. To znamená, že mykokompozit není vhodný jako trám nebo nosník nesoucí těžké zatížení. Ale díky své nízké váze je samonosný.
Rozlupčivost: Stejně soudržný jako polystyren
Test rozlupčivosti vypovídá o tom, jaká je vnitřní soudržnost materiálu. Kolik síly je potřeba, aby se materiál roztrhl? Zjistili jsme, že k rozloupnutí desky o rozměrech 42x400x600 mm, potřebujeme tlak 100 kPa. Výsledek je srovnatelný s fasádním polystyrenem 70F.
Závěry testů
Laboratorní testy mykokompozitu v rámci projektu Samorost jsme prováděli během léta 2023. Testovali jsme hoření, tah, tlak a rozlupčivost. A výsledky nám dávají zelenou k tomu, abychom v projektu rozhodně pokračovali.
Mykokompozit může nahradit téměř každý polystyren ve stavebnictví: na zateplení zdí, střech, podlah i interiérů, k eliminaci tepelných mostů a zvukové izolaci. Minimalizuje tepelné mosty. Navíc má lepší vlastnosti v testech hoření, je odolnější a poskytuje větší ochranu při evakuaci z hořící budovy. A co je nejdůležitější, je vytvořen z odpadu a plně rozložitelný. Navíc je to nádherný materiál, který vytváří originální a neopakující se struktury. Proto jej lze vhodně využít i k výrobě interiérových designových doplňků.
Myslíme na naši planetu
Při výrobě mykokompozitu je použit odpadní materiál, po skončení životnosti lze produkt zkompostovat. Jak je to ale se zátěží planety při samotné výrobě materiálu?
ADP fosilní paliva = potenciál úbytku surovin pro fosilní zdroje (charakterizuje dopad na spotřebu fosilních surovin vyjádřený jako celkový energetický úbytek fosilních zdrojů; čím nižší hodnota, tím lepší výsledek)
GWP = potenciál globálního oteplování (svázané emise CO2 udávající ekvivalentní emise vyprodukované během celého životního cyklu daného výrobku nebo jeho části způsobující skleníkový efekt; čím nižší hodnota, tím lepší výsledek)
Zdroj dat: Studie LCA produktu dle ISO 14040 a 14044, ČVUT, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, září 2024.