Οι ερευνητές δοκιμάζουν, με ευρωπαϊκή χρηματοδότηση, την κατασκευή δομικών υλικών από μύκητες που θα καλλιεργούνται πάνω σε γεωργικά υπολείμματα, δημιουργώντας «έξυπνα», «πράσινα» υλικά που θα μπορούν να προσαρμόζονται και να αντιδρούν στο περιβάλλον τους — και ακόμη και να αυτοεπισκευάζονται.

Στο γραφείο του στην Ολλανδία, ο καθηγητής Χαν Βέστεν μας δείχνει ένα σκληρό «τούβλο» σαν σφουγγάρι. Είναι ένα υλικό που δημιούργησε το 2012 αξιοποιώντας το περίπλοκο ριζικό δίκτυο των μυκήτων. Και οι προβλέψεις του για το μέλλον του είναι εντυπωσιακές.

«Σε δέκα χρόνια θα έχουμε τα πρώτα κτήρια από μύκητες», λέει ο Βέστεν, Καθηγητής Μοριακής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης. Και δεν εννοεί τοίχους που μουχλιάζουν, αλλά κάτι πολύ πιο συναρπαστικό: υλικά ζωντανά, βιώσιμα και με τεράστιες δυνατότητες.

Ο Βέστεν μελετά πώς διαφορετικοί μύκητες λειτουργούν μέσα στο μυκήλιο* – το “ίντερνετ” της φύσης, ένα ζωντανό δίκτυο νημάτων που τρέφει τους μύκητες και συνδέει τα φυτά, ανταλλάσσοντας θρεπτικά υλικά και πληροφορίες. Στο εργαστήριό του, μετατρέπει αυτά τα «νήματα» σε βιώσιμες, βιοδιασπώμενες εναλλακτικές λύσεις για το πλαστικό, το ξύλο και το δέρμα – υλικά που ήδη ανοίγουν νέους δρόμους στη μόδα, την επίπλωση και τις κατασκευές.

Ο Βέστεν είναι μέλος μιας ομάδας ερευνητών από το Βέλγιο, τη Δανία, την Ελλάδα, την Ολλανδία, τη Νορβηγία και το Ηνωμένο Βασίλειο, που διερευνούν μια ριζοσπαστική ιδέα: τι θα γινόταν αν τα υλικά με τα οποία χτίζουμε μπορούσαν να αναπτύσσονται, να αυτοεπιδιορθώνονται και να «αισθάνονται» το περιβάλλον τους;

Αυτή η ερευνητική πρωτοβουλία της ΕΕ, η Fungateria, αναπτύσσει «σχεδιασμένα ζωντανά υλικά» (engineered living materials – ELMs), που προκύπτουν από τον συνδυασμό μυκηλίου και βακτηρίων, δημιουργώντας ευέλικτες δομές με δυνατότητα «αυτοΐασης» που κάνουν πράγματα αδύνατα για τα συμβατικά προϊόντα.

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά υλικά – όπως το σκυρόδεμα ή το πλαστικό – τα ELMs μπορούν να αναπτύσσονται, να επιδιορθώνουν τις βλάβες τους, να αντιλαμβάνονται αλλαγές στο περιβάλλον και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και να προσαρμόζονται με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, τοίχοι που «κλείνουν» μόνοι τους τις ρωγμές τους, δομικά στοιχεία που απορροφούν CO₂, ή επιφάνειες που καθαρίζουν τον αέρα.

Στόχος είναι η δημιουργία βιώσιμων υλικών με χαμηλό ανθρακικό αποτύπωμα, σε συνεργασία και όχι αντιπαράθεση με τη φύση, που ανοίγουν τον δρόμο για πιο «έξυπνη» και «πράσινη» αρχιτεκτονική. «Ήδη μπορούμε να φτιάξουμε υλικά που θυμίζουν δέρμα ή μονωτικό πάνελ», λέει ο Βέστεν. «Τώρα θέλουμε να περάσουμε στο επόμενο στάδιο και να φτιάξουμε ολόκληρα κτήρια – αλλά με ελεγχόμενο τρόπο».

Περιορισμένη ρύπανση, υψηλή αποδοτικότητα

Τα οφέλη είναι σημαντικά. Ο κατασκευαστικός τομέας παράγει πάνω από το ένα τρίτο των συνολικών αποβλήτων της ΕΕ. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από την εξόρυξη πρώτων υλών και την παραγωγή δομικών προϊόντων, καθώς και από την κατασκευή και ανακαίνιση κτηρίων, αντιστοιχούν σε περίπου 5% έως 12% των συνολικών εθνικών εκπομπών των κρατών-μελών. Μεγαλύτερη αποδοτικότητα στη χρήση υλικών θα μπορούσε να μειώσει έως και κατά 80% αυτές τις εκπομπές.

Επιπλέον, ενώ η παραγωγή σκυροδέματος απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες CO₂ στην ατμόσφαιρα, τα υλικά από μύκητες θα μπορούσαν να αξιοποιούν γεωργικά υπολείμματα, μετατρέποντάς τα σε δομικά υλικά, μειώνοντας παράλληλα τις ανθρακούχες εκπομπές.

Η ιδέα της παρουσίας ζωντανών οργανισμών στα κτήριά μας μπορεί να ξενίσει κάποιους. Όμως για τον καθηγητή Φιλ Έιρς, έναν από τους πρωτοπόρους της βιοϋβριδικής αρχιτεκτονικής στη Βασιλική Ακαδημία Αρχιτεκτονικής, Σχεδιασμού και Συντήρησης της Κοπεγχάγης, αυτή η κοινωνική προσαρμογή είναι θέμα χρόνου.

«Καταναλώνουμε τρόφιμα με ζωντανούς οργανισμούς εδώ και εκατοντάδες χρόνια», σημειώνει. «Μόνο τα τελευταία 20 χρόνια αρχίσαμε να εξετάζουμε τις δυνατότητες που προσφέρουν αυτοί οι οργανισμοί στον κατασκευαστικό τομέα»

Ο Έιρς, που συντονίζει το έργο της ερευνητικής ομάδας Fungateria, θέλει να ανατρέψει το καθιερωμένο δόγμα πολλών συναδέλφων του: ότι τα υλικά είναι πλήρως ελέγξιμα και διαθέτουν σταθερές, αμετάβλητες ιδιότητες. «Όλες οι κατασκευές αλλάζουν με τον χρόνο – πολλές φορές μάλιστα ριζικά. Αν αρχίζαμε να σκεφτόμαστε τα κτήρια περισσότερο σαν οργανισμούς σε μια διαρκή κατάσταση εξέλιξης, ίσως να είχαμε μια πιο οικολογική αρχιτεκτονική», σημειώνει.

Συνδέοντας τη μικροβιολογία, την αρχιτεκτονική και την ηθική, οι ερευνητές απευθύνονται και στο ευρύ κοινό μέσα από εκθέσεις, όπως η Μπιενάλε της Βενετίας, και μέσα από εργαστήρια που αμφισβητούν τον παραδοσιακό ορισμό του κτηρίου.

Ελεγχόμενη ανάπτυξη

Ένα μανιτάρι στο δάσος είναι απλώς αυτό που εξέχει από το έδαφος – από κάτω του κρύβεται ένα τεράστιο δίκτυο μυκηλίου, που σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να ζυγίζει τόνους. Για τις κατασκευές, οι υφές του μύκητα – τα λεπτά «νήματά» του – μπορούν να τραφούν με γεωργικά υπολείμματα και να σχηματίσουν ένα ισχυρό, ελαφρύ και μονωτικό σύνθετο υλικό. Το κλειδί βρίσκεται στο πώς θα ελέγξουμε την ανάπτυξή τους, ώστε να αναπτυχθούν ασφαλείς και ανθεκτικές δομές.

Το είδος μύκητα που χρησιμοποιούν οι ερευνητές είναι το σχιστοκέλυφο ή σχιστόφυλλο μανιτάρι, το Schizophyllum commune. Αναπτύσσεται κυρίως πάνω σε νεκρό ξύλο, κάτι που ενέχει έναν πιθανό κίνδυνο: η ανάπτυξη του μυκηλίου πρέπει να σταματά μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή, ώστε να μη συνεχίσει να «τρώει» το ξύλο στην οικοδομή.

Ένας τρόπος είναι να χρησιμοποιήσουμε τα ίδια τα μέσα της φύσης, το φως και τη θερμοκρασία, που δίνουν εντολή στο μύκητα να αρχίσει ή να σταματήσει να αναπτύσσεται. Μια άλλη προσέγγιση βασίζεται σε βακτήρια που έχουν τροποποιηθεί γενετικά στο Πανεπιστήμιο της Γάνδης στο Βέλγιο. Αυτά τα βακτήρια τροφοδοτούν τον μύκητα με απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Επομένως, αν τα βακτήρια «απενεργοποιηθούν», η ανάπτυξη του μύκητα σταματά. Τα ίδια βακτήρια μπορούν μάλιστα να προγραμματιστούν ώστε, όταν χρειαστεί, να απελευθερώνουν αντιμυκητιακές ουσίες, προσφέροντας ένα επιπλέον επίπεδο ασφάλειας.

Με το βλέμμα στο μέλλον
Ήδη, οι ερευνητές του προγράμματος Fungateria – που θα συνεχίσουν τη συνεργασία τους έως τα τέλη του 2026 – έχουν βρει ότι ο μύκητας μπορεί να αναπτυχθεί και να επιβιώσει σε αντίξοες συνθήκες, όπως ξηρασία και υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό σημαίνει ότι διαθέτει ανθεκτικότητα απέναντι στις πιθανές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.

Η ερευνητική ομάδα ήδη φαντάζεται μια εποχή όπου τα κτήρια θα κατασκευάζονται από ξύλο και μυκητιακή ύλη, καλλιεργημένη πάνω σε γεωργικά υπολείμματα, μέσα από μια ζωντανή διαδικασία οικοδόμησης. «Μπορώ να φανταστώ ότι στο μέλλον θα ‘καλλιεργούμε’ ολόκληρα κτήρια, όπου το ξύλο θα αποτελεί τη φέρουσα δομή και ο μύκητας θα αναπτύσσεται κατά μήκος και ανάμεσα στους ξύλινους σκελετούς», λέει ο Βέστεν.

Καθώς η παγκόσμια ζήτηση για βιώσιμες λύσεις εντείνεται, αυτή η έρευνα δείχνει τον δρόμο προς ένα μέλλον όπου η αρχιτεκτονική δεν θα εμπνέεται απλώς από τη φύση, αλλά θα είναι μέρος της – ζωντανή, προσαρμοστική και δεμένη με τα οικοσυστήματα που τη φιλοξενούν.

Πηγή: Horizon magazine

(*Το μυκήλιο είναι ένα δίκτυο λευκών νημάτων, παρόμοιο με τις ρίζες ενός φυτού, αναπτύσσεται στο υπόστρωμα, τρέφεται και παράγει τους μύκητες)