Anna Urnova, directora general del Centro de Estudios Urbanos de Moscú, cuenta cómo tomar tecnologías de la naturaleza y utilizarlas para crear ciclos de producción y consumo sin residuos.
La mayoría de los productos que fabricamos y utilizamos siguen un modelo de ciclo de vida lineal, convirtiéndose en residuos cuando llegan al final de su vida útil. Gran parte de lo que usamos todos los días está diseñado para un solo uso: 95% de envases de plástico se desechan después de un solo uso. Cada año se arrojan al océano 12 millones de toneladas de plástico.
La verdadera alternativa es el mundo de los nuevos materiales autodescomponibles, donde durante todo el ciclo de vida del producto no se necesitan grandes costes energéticos ni colorantes nocivos, sino solo imaginación y comprensión de la biología y los procesos de la naturaleza.
Toda la biomasa que nos rodea -viviendo, muriendo y creando hábitats- es una vasta y continua producción de materiales. No hay vertederos en los bosques, ni aguas residuales en el océano: los organismos saben cómo obtener, usar, descomponer las sustancias y volver a usarlas. Y podemos usar este conocimiento.
Cero desperdicio
Para producir envases de plástico, por ejemplo, a partir de poliestireno o espuma, debe usar aceite y natural gas, conocido por sus métodos de extracción de alta energía. Al reciclar, se necesita energía nuevamente, de lo contrario, el empaque se descompondrá en el suelo durante más de 500 años o flotará con los desechos marinos en el océano.
El mismo envase hecho de micelio, un material compuesto a base de micelio, se cultiva a temperatura ambiente sobre residuos agrícolas orgánicos, utilizando 40% menos energía que la producción de plástico. Casi no requiere energía para reciclarlo: además, se pueden utilizar los residuos de micelio como abono natural para actividades agrícolas: los residuos de una actividad se convierten en materia prima para otra.
Por lo tanto, no deja productos químicos tóxicos, plástico u otros desechos, sino un sustrato completamente biodegradable que realmente impulsa los procesos naturales y da forma a los suelos.
Usar una copa de micelio en lugar de una de plástico no es un intento de destruir el material “tóxico”, sino un intento de hacerlo autodegradable: el micelio es capaz de “comer” los desechos plásticos y aumentar la tasa de descomposición de las masas plásticas. de 1.000 años a decenas.
Ya sea que cultive tocino de micelio o cuero sintético, lo hace sin animales y con una huella de carbono baja. Además, los biomateriales tienen el potencial de ser carbono negativo ya que las plantas y los organismos eliminan CO2 de la atmósfera mientras están vivos y lo almacenan en sus células.
¿Por qué el micelio es el supermaterial del futuro?
El micelio es la raíz vegetativa de los hongos que absorbe los nutrientes de la materia orgánica y los une. El micelio es similar a las raíces más delgadas con filamentos de células membranosas y ramificadas: hifas. Forman redes únicas que pueden soportar el agua, la descomposición, la presión interna o externa.
Los hongos han evolucionado a lo largo de millones de años y han aprendido a construir estructuras complejas y resistentes: se ramifican de forma natural e inteligente, extendiéndose en cualquier forma, maximizando el área de superficie con el mínimo desperdicio de energía.
Las paredes de las células del micelio están reforzadas con quitina, a partir de la cual se fabrican las conchas de los insectos. Paredes celulares resistentes más una estructura tejida más la capacidad de "autoensamblarse": obtenemos el supermaterial del futuro. La propiedad única del micelio, reproducir la "arquitectura" de una forma dada, nos permite establecer cualquier parámetro y forma para los hongos que se completarán por sí mismos.
Hay millones de especies de hongos, lo que significa una gran cantidad de posibles materiales con diferentes cualidades potenciales. Algunas cepas, por ejemplo, pueden mantener su forma incluso después de una presión o flexión prolongadas. Otros son capaces de mantener el color o mostrar cierta textura.
Las propiedades del material dependen de qué tipo de mezcla de sustrato haya tomado, qué tipo de hongo esté usando y qué condiciones ambientales se hayan creado para el crecimiento. Además, el material micelial se puede formar utilizando encofrados, así como tecnologías aditivas. Al producir, por ejemplo, fibras paralelas de micelio que imitan el tejido muscular, se puede hacer tocino.
De los objetos de arte al consumo masivo
Los hongos tienen la capacidad de descomponer varias sustancias, incluidos los desechos nocivos, y pueden ayudar a limpiar los desechos tóxicos y el suelo contaminado. Durante el Festival de Diseño de Londres, Blast Studio demostró el proceso de comer vasos de cartón reciclado y cajas de pizza con micelio, de los cuales inmediatamente “imprimieron” nuevos muebles utilizando un impresora 3d.
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Las setas aún no son la corriente principal, pero el crecimiento de este sector será explosivo. Ahora la producción de micelio se está desarrollando rápidamente en el segmento del diseño: el micelio es un ser vivo, por lo que ofrece infinitas posibilidades para artículos de autor únicos: cada vez que obtienes nuevas texturas y colores, y no tienes dos objetos idénticos.
Para obtener el color deseado, para no envenenar la naturaleza con los subproductos de la tinción química, puede usar los "sistemas vivos" mismos: microorganismos, bacterias que producen el pigmento. Las colonias bacterianas ayudan a colorear los productos y personalizarlos variando el aspecto y el medio de crecimiento. Este enfoque crea patrones brillantes e interesantes, y el resultado es un producto completamente creado por la naturaleza.
Potencialmente, la tecnología en sí permite cultivar materiales de micelio en volúmenes que podrían transformar industrias enteras. Los hongos se pueden usar para todo, desde el aislamiento del hogar hasta muebles y empaques, reemplazando plásticos, espuma de poliestireno y otros materiales que son difíciles de reciclar y dañinos para el medio ambiente.
El micelio es una alternativa al plástico de un solo uso: ya hoy, Ecovative, que ha establecido la producción de "hongos" a escala industrial, ofrece un reemplazo para artículos de la industria del embalaje y la belleza, como esponjas y pantuflas: análogos de micelio agradables al tacto. que se puede compostar en casa.
Ahora, en el mercado de estos productos, puede encontrar ofertas de nicho interesantes, desde paneles de insonorización para estudios de grabación hasta ataúdes de micelio que se descomponen solos. Poco a poco, los productos a base de micelio penetran en el campo de los materiales de construcción, por ejemplo, los pisos.
El Departamento de Arquitectura de la Universidad Estatal de Pensilvania ha tenido la idea de combinar micelio y estructuras de tracción, como cuerdas, para "crecer" estructuras arquitectónicas a gran escala que se asemejan a estructuras de malla y andamios. Por primera vez, la arquitectura es completamente biodegradable.
¿Cuándo se convertirán los champiñones en la corriente principal?
Hoy en día, los hongos se utilizan principalmente en la medicina, la atención de la salud y el sector alimentario. Ahora, por ejemplo, las granjas urbanas de hongos, los refrigeradores con hongos ostra frescos y los champiñones, que se cultivan en los restaurantes, están de moda. Los residentes de Seúl coreano cultivan hongos en los sótanos de sus edificios residenciales, utilizando para ellos compost de desechos de alimentos.
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En los próximos años, podemos esperar una penetración masiva de las tecnologías basadas en el micelio en otras áreas de la economía: la industria y la fabricación, así como la lucha contra la contaminación, los desechos y el cambio climático. Pero para que la producción de un producto de micelio sea rentable y escalable, se requerirá la integración y colaboración de varias industrias que solicitarán estos materiales.
Sin embargo, gran parte del mundo de los hongos aún no se ha explorado. Existe tal "megaciencia": la micología, que se ha descuidado durante bastante tiempo. Ahora, el potencial de investigación se está realizando sobre la base de laboratorios universitarios: en los EE. UU., Gran Bretaña, Holanda, se está formando una nueva generación de biodiseñadores en dichos centros, que pueden trabajar no solo con la apariencia del producto, pero también tenga en cuenta las cualidades biológicas y los "hábitos" del material. En Rusia, tales especialistas aún no han aparecido.
El Centro de Estudios Urbanos de Moscú tiene una dirección "verde": Ecostation, que se dedica al desarrollo sostenible de territorios y empresas. En su interior, abrimos el primer laboratorio en Rusia para estudiar las propiedades del material de micelio para la producción de bienes de consumo, nuestra propia tienda de impresión 3D para productos y un mercado.
Hoy el mundo está al borde de una revolución en el diseño y un replanteamiento del concepto mismo de desperdicio: cualquier material residual puede reintegrarse al proceso de diseño circular utilizando sus propias propiedades naturales. Todavía no estamos explotando todo el potencial del micelio, que es clave en el proceso de "digestión" natural: convertir la materia orgánica muerta en nutrientes que forman el suelo y está involucrado en el almacenamiento de gigatoneladas de carbono en este suelo. Pero tecnológicamente, ya se ha dado un gran paso hacia una economía circular, que busca reducir a cero la cantidad de residuos, como en la propia naturaleza: la “basura” de un organismo se convierte en recurso de otro, y este ecosistema obliga a cada bosque a mantener constantemente un “metabolismo”.
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