Képzeljen el egy épületet, amelyik begyógyítja saját repedéseit. Európa-szerte uniós támogatással dolgozó kutatók a gombák rejtett erejének hasznosításán dolgoznak, hogy olyan élő szerkezeteket hozzanak létre, amelyek képesek önmaguk kijavítására, miközben megkötik a levegőből a szenet. Erről adott hírt nemrég a Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja.
Egy belga, dán, görög, holland, norvég és brit kutatókból álló csoport egy radikális ötletet vizsgál: mi lenne, ha az általunk használt építőanyagok növekedhetnének, kijavíthatnák magukat, sőt, érzékelhetnék is a környezetüket?
Öngyógyító szerkezetek az épületekbe
Az EU által finanszírozott, Fungateria nevű kutatási kezdeményezés mesterséges élő anyagokat (ELM) fejleszt gombafonalak (micéliumok) és baktériumok összeolvasztásával – alkalmazkodóképes, öngyógyító anyagokat hozva ezzel létre, amelyek azt teszik, amire a hagyományos termékek nem képesek.
Az ehhez szükséges gombákat mezőgazdasági hulladékon tenyésztik, hogy intelligensebb és zöldebb építőanyagokat hozzanak létre, amelyek képesek alkalmazkodni és reagálni a környezetükre, sőt akár önjavító képességgel is rendelkeznek.
A tíz év múlva már az első gombaépületeket vizionáló kutatók azt is vizsgálják, hogyan működnek együtt a különböző gombák a természet internetén, egy élő gombafonalhálózaton belül, amely egyrészt táplálja a gombákat, másrészt összeköti a növényeket az erőforrások és információk megosztásával.
Jelenleg a gombafonalak fejlesztésének célja a műanyag, a fa és a bőr fenntartható, biológiailag lebomló alternatíváinak kialakítása – olyan anyagokká, amelyek már új felhasználási módokat kínálnak a divatban, a bútoriparban és az építőiparban.
A hagyományos anyagokkal, például a betonnal vagy a műanyaggal ellentétben az ELM-ek képesek növekedni, kijavítani önmagukat, érzékelni a környezetükben bekövetkező változásokat, és néha idővel akár alkalmazkodni is tudnak.
A kutatók célja, hogy ezeket az anyagokat úgy tervezzék meg, hogy a természetes növekedés erejét ötvözzék a mérnöki munka funkcionalitásával. Például olyan falakat építsenek, amelyek kijavítják saját repedéseiket, építőelemeket, amelyek elnyelik a CO2-t, vagy felületeket, amelyek tisztíthatják a levegőt.
Óriási megtakarítás, széndioxid kibocsátás csökkentéssel
A cél fenntartható, alacsony hulladékkibocsátású anyagok létrehozása, amelyek a természettel együtt, nem pedig ellene dolgoznak, ami megnyithatja az utat az intelligensebb, zöldebb építészet és termékek előtt.
Bőrszerű anyagokat vagy szigetelőpaneleket már most is tudnak készíteni ezekből a kiterjedt gombahálózatokból. A gombák bonyolult gyökérzetének hálózatát felhasználó, már 2012-ben kidolgozott anyag például kemény, szivacsszerű tömbnek látszik. A következő szakaszt az épületek ellenőrzött módon való felhúzása jelenti majd.
Mindennek rengeteg előnye lehet és jelentős megtakarítások érhetők el. Az építőipar ma az EU teljes hulladékának több mint egyharmadát termeli. Az építőanyagok kitermeléséből, az építési termékek gyártásából, valamint az épületek építéséből és felújításából származó üvegházhatású gázok kibocsátása pedig EU-n belül a tagállamok teljes nemzeti kibocsátásának becslések szerint 5-12 százalékát teszi ki. Az élő anyagok felhasználásával járó jelentős hatékonyság növekedés e kibocsátások 80 százalékát megtakaríthatná.
Ami kulcsfontosságú, hogy míg a betongyártás nagyon nagy mennyiségű, éghajlatváltozást gyorsító CO2-t bocsát ki a légkörbe, a gomba-kompozit épületek a mezőgazdasági hulladékot hasznosíthatnák újra építőanyagként, miközben csökkentenék a szén-dioxid-kibocsátást.
Elképzelhető persze, hogy egyeseket nyugtalaníthat az élő szervezetek épületekben való jelenléte. A kutatási együttműködést koordináló koppenhágai Királyi Építészeti, Tervezési és Természetvédelmi Akadémia biohibrid építészeti szakértői azonban úgy vélik, a változáshoz szükséges társadalmi alkalmazkodás idővel megteremti az ehhez szükséges feltételeket.
Baktériumokkal állítják le a növekedést
Ugyancsak szeretnék megdönteni az építészek dogmáját, miszerint az anyagok rögzített tulajdonságokkal rendelkeznek. Szerintük minden építmény meglehetősen drámai módon változik az idő múlásával. Ha az épületekre inkább úgy gondolnánk, mint folyamatos állapotban lévő élőlényekre, ökológiailag is értékelhető építészetet hozhatnánk létre.
Egy erdei gomba látható része csak a csúcs – alatta egy hatalmas micéliumhálózat rejtőzik, amely néha tonnákat nyom. Az építkezéshez felhasznált gombafonalakból, amelyeket mezőgazdasági hulladékkal tápláltak, erős, könnyű és szigetelő kompozitot lehet képezni. De ennek a növekedésnek a szabályozása kulcsfontosságú a biztonságos, tartós szerkezetek létrehozásához. A kutatók által használt gombafaj a hasadtlemezű gomba, vagy Schizophyllum commune. Elsősorban elhalt fákon nő, ami akár potenciális kockázatot is jelenthet. Az elkészült építményeknél ezért a micélium növekedését meg kell állítani, hogy a gomba ne kezdje el átrágni a fa tartószerkezeteket. Ehhez az egyik módszer a természet saját jeleit használja: a fény és a hőmérséklet jelezheti a gombának a növekedést, vagy annak leállását.
Egy másik módszer a belgiumi Genti Egyetemen genetikailag módosított baktériumokat alkalmaz. Ezek a baktériumok látják el a gombát a szükséges tápanyagokkal. Ezért a baktériumok elpusztítása megállítja a gombanövekedést. Ugyanezek a baktériumok akár úgy is programozhatók, hogy parancsra gombaellenes vegyületeket szabadítsanak fel, ami egy extra biztonsági réteget biztosít.
A Fungateria kutatói, akik 2026 végéig folytatják együttműködésüket, már kimutatták, hogy a gomba képes növekedni és túlélni stresszes körülmények között, például aszály és magas hőmérséklet mellett is. Ez azt jelenti, hogy ellenálló a változó éghajlati viszonyok lehetséges hatásaival szemben.
A kutatócsoport már most elképzelhetőnek tartja, hogy az épületeket fából és mezőgazdasági hulladékon termesztett gombaanyagból építsék fel egy szerves építési folyamat során, ahol a fa lesz a tartószerkezet, a gomba pedig a favázak mentén és közöttük nő.
Ahogy a fenntartható megoldások iránti globális kereslet fokozódik, ez a kutatás egy olyan jövő felé mutat, ahol az építészetet nemcsak a természet ihlette, hanem belőle épül – élő, alkalmazkodó és összefonódó módon a körülötte lévő ökoszisztémákkal.
