Können Pilze Plastik abbauen? Ja, so funktioniert es

Anna Urnova, Generaldirektorin des Moskauer Zentrums für Urbanistik, erzählt, wie man Technologien aus der Natur nimmt und sie nutzt, um Kreisläufe von abfallfreier Produktion und Konsum zu schaffen.

Die meisten Produkte, die wir herstellen und verwenden, folgen einem linearen Lebenszyklusmodell und werden am Ende ihrer Nutzungsdauer zu Abfall. Vieles von dem, was wir täglich verwenden, ist für den einmaligen Gebrauch bestimmt: 95% Kunststoffverpackungen werden nach einmaligem Gebrauch weggeworfen. 12 Millionen Tonnen Plastik werden jedes Jahr ins Meer geworfen.

Die wirkliche Alternative ist die Welt der neuen selbstzersetzenden Materialien, wo während des gesamten Lebenszyklus des Produkts weder große Energiekosten noch schädliche Farbstoffe benötigt werden, sondern nur Vorstellungskraft und Verständnis für Biologie und Prozesse in der Natur erforderlich sind.

Die gesamte Biomasse um uns herum – lebend, sterbend und Lebensräume schaffend – ist eine riesige und kontinuierliche Produktion von Materialien. Es gibt keine Deponien in den Wäldern, keine Abwässer im Meer: Organismen wissen, wie man Stoffe gewinnt, verwendet, abbaut und wieder verwendet. Und dieses Wissen können wir nutzen.

Kein Verlust

Um beispielsweise Kunststoffverpackungen aus Styropor oder Schaumstoff herzustellen, müssen Sie Öl und Natur verwenden Gas, bekannt für ihre hochenergetischen Extraktionsmethoden. Beim Recycling wird wieder Energie benötigt, sonst zersetzt sich die Verpackung über 500 Jahre im Boden oder schwimmt mit Meeresschutt im Meer.

Dieselbe Verpackung aus Myzel, einem auf Myzel basierenden Verbundmaterial, wird bei Raumtemperatur auf organischen landwirtschaftlichen Abfällen gezüchtet, wobei 40% weniger Energie verbraucht als die Kunststoffproduktion. Es erfordert fast keine Energie, um es zu recyceln: Darüber hinaus können Sie Myzelabfälle als natürlichen Dünger für landwirtschaftliche Aktivitäten verwenden: Abfall aus einer Aktivität wird zum Rohstoff für eine andere.

So hinterlassen Sie keine giftigen Chemikalien, Plastik oder andere Abfälle, sondern ein vollständig biologisch abbaubares Substrat, das natürliche Prozesse tatsächlich antreibt und Böden formt.

Die Verwendung eines Myzelbechers anstelle eines Plastikbechers ist kein Versuch, das „giftige“ Material zu zerstören, sondern ein Versuch, es selbst abbaubar zu machen: Das Myzel ist in der Lage, Plastikmüll zu „fressen“ und die Zersetzungsgeschwindigkeit von Plastikmassen zu erhöhen von 1.000 Jahren bis Zehner.

Egal, ob Sie Myzel-Speck oder Kunstleder anbauen, Sie tun dies tierversuchsfrei und mit einem geringen CO2-Fußabdruck. Darüber hinaus haben Biomaterialien das Potenzial, CO2-negativ zu sein, da Pflanzen und Organismen während ihres Lebens CO2 aus der Atmosphäre entfernen und es in ihren Zellen speichern.

Warum ist Myzel das Supermaterial der Zukunft?

Myzel ist die vegetative Wurzel von Pilzen, die Nährstoffe aus organischem Material aufnimmt und bindet. Das Myzel ähnelt den dünnsten Wurzeln mit häutigen, sich verzweigenden Zellfäden – Hyphen. Sie bilden einzigartige Netzwerke, die Wasser, Zerfall, Innen- oder Außendruck standhalten.

Pilze haben sich über Millionen von Jahren entwickelt und gelernt, komplexe und widerstandsfähige Strukturen aufzubauen: Sie verzweigen sich auf natürliche und intelligente Weise, breiten sich in jeder Form aus und maximieren die Oberfläche mit minimaler Energieverschwendung.

Die Wände der Myzelzellen sind mit Chitin verstärkt, aus dem Insektenpanzer hergestellt werden. Starke Zellwände plus eine gewebte Struktur plus die Fähigkeit zur „Selbstorganisation“ – wir bekommen das Supermaterial der Zukunft. Die einzigartige Eigenschaft des Myzels – die „Architektur“ einer bestimmten Form zu reproduzieren – ermöglicht es uns, beliebige Parameter und Formen für Pilze festzulegen, die sie selbst ausfüllen.

Es gibt Millionen von Pilzarten, was eine große Anzahl möglicher Materialien mit unterschiedlichen potenziellen Qualitäten bedeutet. Einige Stämme sind beispielsweise in der Lage, ihre Form auch nach längerem Druck oder Biegen beizubehalten. Andere sind in der Lage, Farbe zu halten oder eine bestimmte Textur zu zeigen.

Die Eigenschaften des Materials hängen davon ab, welche Art von Substratmischung Sie genommen haben, welche Art von Pilz Sie verwenden und welche Umgebungsbedingungen für das Wachstum geschaffen wurden. Darüber hinaus kann Myzelmaterial unter Verwendung von Schalungen sowie additiver Technologien geformt werden. Durch die Herstellung von beispielsweise parallelen Myzelfasern, die Muskelgewebe nachahmen, kann Speck hergestellt werden.

Vom Kunstobjekt zum Massenkonsum

Pilze haben die Fähigkeit, verschiedene Substanzen, einschließlich schädlicher Abfälle, abzubauen, und sie können helfen, giftige Abfälle und verschmutzte Böden zu beseitigen. Während des London Design Festival demonstrierte Blast Studio den Prozess des Essens von recycelten Pappbechern und Pizzaschachteln mit Myzel, aus dem sie sofort neue Möbelstücke mit einem „druckten“. 3D Drucker.

Industrie 4.0

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Pilze sind noch nicht Mainstream, aber das Wachstum dieses Sektors wird explosiv sein. Jetzt entwickelt sich die Myzelproduktion im Designsegment rasant: Myzel ist ein Lebewesen, daher bietet es endlose Möglichkeiten für einzigartige Autorenartikel: Jedes Mal erhält man neue Texturen und Farben, und man hat nicht zwei identische Objekte.

Um die gewünschte Farbe zu erhalten, um die Natur nicht mit den Nebenprodukten der chemischen Färbung zu vergiften, können Sie die „lebenden Systeme“ selbst verwenden – Mikroorganismen, Bakterien, die das Pigment produzieren. Bakterienkolonien helfen dabei, Produkte zu färben und sie individuell anzupassen, indem sie das Aussehen und das Wachstumsmedium variieren. Dieser Ansatz erzeugt helle, interessante Muster, und das Ergebnis ist ein Produkt, das vollständig von der Natur geschaffen wurde.

Potenziell ermöglicht die Technologie selbst den Anbau von Myzelmaterialien in Mengen, die ganze Industrien verändern könnten. Pilze können für alles verwendet werden, von Haushaltsisolierungen bis hin zu Möbeln und Verpackungen, und ersetzen Kunststoffe, Styropor und andere schwer zu recycelnde und umweltschädliche Materialien.

Myzel ist eine Alternative zu Einwegplastik: Schon heute bietet Ecovative, das die „Pilz“-Produktion im industriellen Maßstab etabliert hat, einen Ersatz für Artikel aus der Verpackungs- und Schönheitsindustrie, wie Schwämme und Hausschuhe, an – angenehm anzufassende Myzel-Analoga die zu Hause kompostiert werden können.

Mittlerweile finden sich auf dem Markt für solche Produkte interessante Nischenangebote – von Schallschutzplatten für Tonstudios bis hin zu selbstzersetzenden Myzelsärgen. Allmählich dringen Produkte auf Myzelbasis in den Bereich der Baumaterialien ein, beispielsweise für Fußböden.

Das Department of Architecture der Pennsylvania State University hat die Idee entwickelt, Myzel und Zugstrukturen wie Seile zu kombinieren, um großformatige architektonische Strukturen zu „wachsen“, die Netzschalen und Gerüsten ähneln. Erstmals ist Architektur vollständig biologisch abbaubar.

Wann werden Pilze zum Mainstream?

Heutzutage werden Pilze hauptsächlich in der Medizin, im Gesundheitswesen und im Lebensmittelbereich eingesetzt. Im Trend liegen jetzt zum Beispiel städtische Pilzfarmen, Kühlschränke mit frischen Austernpilzen und Champignons, die direkt in Restaurants gezüchtet werden. Bewohner des koreanischen Seoul züchten Pilze in den Kellern ihrer Wohngebäude und verwenden dafür Kompost aus Lebensmittelabfällen.

Grüne Ökonomie

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In den nächsten Jahren können wir mit einer massiven Durchdringung myzelbasierter Technologien in anderen Bereichen der Wirtschaft rechnen – Industrie und Fertigung sowie im Kampf gegen Umweltverschmutzung, Abfall und Klimawandel. Aber um die Produktion eines Myzelprodukts kostengünstig und skalierbar zu gestalten, bedarf es der Integration und Zusammenarbeit mehrerer Branchen, die diese Materialien anfordern werden.

Ein Großteil der Pilzwelt muss jedoch noch erforscht werden. Es gibt eine solche „Megawissenschaft“ – die lange vernachlässigte Mykologie. Jetzt wird das Forschungspotential auf der Grundlage von Universitätslabors realisiert – in den USA, Großbritannien, Holland wird in solchen Zentren eine neue Generation von Biodesignern gebildet, die nicht nur mit dem Aussehen des Produkts arbeiten können, sondern auch berücksichtigen Sie auch die biologischen Eigenschaften und „Gewohnheiten“ des Materials. In Russland sind solche Spezialisten noch nicht aufgetaucht.

Das Moskauer Zentrum für Urbanistik hat eine „grüne“ Richtung – Ecostation, die sich für die nachhaltige Entwicklung von Gebieten und Unternehmen einsetzt. Darin eröffneten wir das erste Labor in Russland, um die Eigenschaften von Myzelmaterial für die Herstellung von Konsumgütern zu untersuchen, eine eigene 3D-Druckerei für Produkte und einen Marktplatz.

Heute steht die Welt am Rande einer Designrevolution und eines Umdenkens des Abfallkonzepts selbst: Jedes Restmaterial kann unter Nutzung seiner eigenen natürlichen Eigenschaften wieder in den Kreislauf des Designprozesses integriert werden. Wir schöpfen noch nicht das volle Potenzial des Myzels aus, das für den Prozess der natürlichen „Verdauung“ – der Umwandlung toter organischer Stoffe in Nährstoffe, die den Boden bilden, und die an der Speicherung von Gigatonnen Kohlenstoff in diesem Boden beteiligt sind – von entscheidender Bedeutung ist. Aber technologisch ist bereits ein großer Schritt in Richtung a Kreislaufwirtschaft, die wie in der Natur selbst versucht, die Abfallmenge auf Null zu reduzieren: Der „Müll“ eines Organismus wird zur Ressource eines anderen, und dieses Ökosystem zwingt jeden Wald, ständig einen „Stoffwechsel“ aufrechtzuerhalten.