In de zomer van 2014 begon een vreemd gebouw vorm te krijgen net buiten MoMA PS1, een centrum voor hedendaagse kunst in New York City. Het leek alsof iemand was begonnen met het bouwen van een iglo en zich toen liet meeslepen, zodat de ijswitte stenen tot enorme torens verrijzen. Het was een boeiend gezicht, maar het werkelijk indrukwekkende aan dit gebouw was niet zozeer het uiterlijk, maar het feit dat het was gegroeid.

De installatie, genaamd HyFi, is ontworpen en gemaakt door The Living, een architectonisch ontwerpbureau in New York. Elk van de 10, 000 stenen waren gemaakt door landbouwafval en mycelium te verpakken, de schimmel die paddenstoelen maakt, in een mal en laat ze uitgroeien tot een vaste massa.

Dit paddenstoelenmonument bracht architectonisch onderzoeker Phil Ayres op een idee. "Het was indrukwekkend, " zei Ayres, die is gevestigd in het Centrum voor Informatietechnologie en Architectuur in Kopenhagen, Denemarken. Maar dit project en soortgelijke projecten gebruikten schimmel als een component in gebouwen zoals bakstenen zonder noodzakelijkerwijs na te denken over welke nieuwe soorten gebouwen we van schimmels zouden kunnen maken.

Daarom zijn hij en drie collega's het FUNGAR-project begonnen - om te onderzoeken wat voor soort nieuwe gebouwen we zouden kunnen bouwen van paddenstoelen.

Paddenstoelen klinken misschien als een vreemd bouwmateriaal. Maar er is zeker een goede reden om de bouw drastisch te heroverwegen. Gebouwen en constructie zijn verantwoordelijk voor 39% van de antropogene uitstoot van kooldioxide - en maar liefst 21% van die uitstoot komt alleen al door het maken van staal en beton. De bouw maakt ook gebruik van grote hoeveelheden natuurlijke hulpbronnen. neem zand, een van de belangrijkste ingrediënten in beton. Het heeft een speciaal soort nodig, met precies de juiste ruwheid, beton te maken. Tegenwoordig is het een lucratieve handelswaar en wordt het in sommige delen van de wereld gecontroleerd door zandmaffia's en gestolen door de bootlading van eilanden.

Dergelijke problemen zullen de komende decennia alleen maar erger worden naarmate de wereldbevolking sneller groeit en rijker wordt. We hebben veel meer huizen nodig en als je de wiskunde doet, het bedrag dat we moeten bouwen is enorm. "Het is alsof je de komende 40 jaar elke maand een Manhattan bouwt, " zei Ayres, een lijn lenen van Bill Gates.

schimmels bakstenen

Kunnen schimmels echt helpen? Absoluut, zegt mycoloog professor Han Wosten van de Universiteit Utrecht in Nederland. Schimmels zijn geen verbruikers van CO ₂ zoals planten zijn. Ze moeten voedsel verteren en produceren zo koolstofdioxide, zoals dieren dat doen. Echter, de organische afvalstromen (zoals stro of ander laagwaardig landbouwafval) die de schimmels verteren, worden afgebroken tot CO ₂ hoe dan ook, hetzij door compostering of verbranding. Plus, schimmelstenen fixeren permanent een deel van dat afval in hen en fungeren zo als een opslag van koolstof. Dit alles maakt van gebouwen met schimmels een klimaatwinst - en zeker vele malen beter dan het gebruik van beton, staal en bakstenen.

Het FUNGAR-project begon eind 2019 en tot nu toe heeft prof. Wosten geëxperimenteerd met het maken van bouwmaterialen. In het laboratorium van prof. Wosten in Utrecht, het team combineert mycelium, de 'wortels' van schimmels, met landbouwafval zoals stro. Daarna laten ze de schimmels ongeveer twee weken groeien, totdat de schimmel het stro heeft gekoloniseerd. Dit bindt het stro aan elkaar, het produceren van een witachtig schuimachtig materiaal. Daarna behandelen ze het met warmte om het organisme te doden. Ze kunnen het ook verwerken, bijvoorbeeld door coatings aan te brengen of te pletten. "Als we erop drukken, kunnen we een materiaal als hardboard krijgen, " aldus prof. Wosten. Door te variëren met het soort schimmels en landbouwafval, de groeiomstandigheden en de nabewerking, Prof. Wosten zegt dat ze allerlei kandidaat-bouwmaterialen krijgen met verschillende mechanische eigenschappen.

"Het is nog erg vroeg om te zeggen dat je huis helemaal uit schimmel zal bestaan, " zei Ayres. Maar delen ervan kunnen het al zijn. Mogu, een bedrijf gevestigd in de buurt van Milaan in Italië, produceert en verkoopt al geluiddempende fluwelen wandtegels en vloertegels op basis van myceliumschuim. De chief technology officer van het bedrijf, Antoni Gandia, is een andere FUNGAR-projectpartner. Hij zei dat Mogu ook op mycelium gebaseerd isolatiemateriaal voor gebouwen ontwikkelt.

Ayres hoopt dat het FUNGAR-project veel verder gaat dan alleen het gebruik van producten op basis van schimmels als componenten in bestaande bouwontwerpen. Hij wil nadenken over wat voor geheel nieuwe soorten gebouwen van schimmels kunnen worden gemaakt. Bouwen met levende schimmels is in zijn hoofd op de eerste plaats komen te staan.

Levende schimmel

Dit heeft twee belangrijke voordelen. Eerst, levende schimmel kan zich gedragen als een zelfgenezend materiaal, gewoon opnieuw groeien als het beschadigd raakt. Tweede, myceliumnetwerken zijn in staat tot informatieverwerking. Elektrische signalen lopen er doorheen en veranderen in de loop van de tijd op een manier die bijna lijkt op die van een brein. "We hebben ontdekt dat schimmelmaterialen reageren op tactiele stimulatie en verlichting door hun patronen van elektrische activiteit te veranderen, " zei Prof. Andrew Adamatzky van de University of the West of England in Bristol, VK, die het project samen met Ayres coördineert.

Het idee is dat de structuur van een paddestoelgebouw misschien onafhankelijk van elkaar kan voelen en reageren op zijn omgeving. Het kan bijvoorbeeld aanvoelen wanneer CO ₂ levels from the mycelium are building up and open the windows to release the gas, according to Gandia.

Building with living mycelium will be a big challenge. This is because the longer it grows, the more of the substrate material—the straw, or whatever waste—it decomposes. Since the straw gives the materials their structural integrity, allowing the fungi to grow for too long isn't desirable. There may be ways around this though. Depriving the fungi of water puts it into a dormant state:alive but not growing. And so one of Ayres' ideas is to construct walls with two layers of dead fungus enclosing a layer of living fungus inside. This set up would shut out water from the inner layer, keeping the fungus there dormant.

One of the few other people who have explored working with fungi in construction is Jonathan Dessi Olive at Kansas State University in the US. He says that working with living mycelium is a very interesting new idea because it offers the possibility of the building being able to heal itself. But for him the real attraction of what he calls 'myco-materials' is that they 'give us a way of reshaping how we think about the permanence of architecture.

"What if some—not all—of our buildings were meant to only last a couple of years and could thereafter be recycled into shelter, voedsel, or energy?" he said.

The next major goal for the FUNGAR project is to build a small, freestanding building. They plan to pull that off within a year and then spend time monitoring it as it ages. It is crucial, says Ayres, to be able to monitor the living structure and see how it changes. It isn't yet clear exactly what sorts of structures might end up being made from fungi, but they will probably start small. "I wouldn't be crossing a bridge made of fungi, would you?" joked Prof. Wosten.

You might be wondering what happened to Hy-Fi, that igloo-like structure in New York. The answer points to one of the most beautiful things about mycelium buildings. No wrecking ball or slow decay for them. It was taken down and composted.