science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kunnen paddenstoelen echt helpen de planeet te redden?

Een hele reeks startups ziet paddenstoelen als een game-changer voor het milieu - in staat om sommige kunststoffen te vervangen, worden gebruikt in vleesloos vlees, en eet zelfs door afval heen. © Santiago Urquijo/Getty Images

Op de universiteit, Eben Bayer kweekte paddenstoelen onder zijn bed in de slaapzaal. De student werktuigbouwkunde, die was opgegroeid op een boerderij in Vermont, was ervan overtuigd dat de schimmel een van de meest effectieve 'technologieën' van de natuur was en kon worden gebruikt om de manier waarop we een reeks alledaagse producten maken, te herzien.

Dertien jaar later, zijn in New York gevestigde bedrijf Ecovative Design produceert meer dan een miljoen pond per jaar van zijn composteerbare, op paddenstoelen gebaseerde alternatief voor piepschuim. En Bayer richt zijn aandacht op het volgende product op zijn lijst:nepvlees.

Bayer gelooft dat mycelium, het netwerk van weefsel dat het lichaam vormt van veel schimmels, een brede categorie met paddenstoelen ― zou een geweldige, milieuvriendelijk vleesalternatief. De gefermenteerde plakken kunnen zelfs dun genoeg worden gesneden om een ​​"zeer overtuigend spek" te maken.

"We zouden duizend-en-een dingen kunnen doen met mycelium, ', zegt Bayer.

Bayer staat niet alleen in zijn geloof in de magische kracht van paddenstoelen. Veel van hun aantrekkingskracht komt van de overvloed aan mogelijke oplossingen die ze lijken te bieden voor onze vele milieuproblemen.

mmm. Is dat spek? Eigenlijk niet. Het is een milieuvriendelijk vleesalternatief gemaakt van champignons. Ecovatief

Zijn schimmels een game-changer?

Er is nu een hele reeks startups die schimmels aanprijzen als een game-changer voor het milieu, in staat om de bouwsector groener te maken, dierlijke producten in onze voeding en kleding vervangen, en zelfs vervuiling opruimen en eten via afval. Ze zeggen dat de unieke structuur en chemische eigenschappen van mycelium, gecombineerd met het feit dat paddenstoelen gemakkelijk te kweken zijn, over de hele wereld gevonden en bijna alles consumeren, maken ze de ideale bouwsteen voor een breed scala aan toepassingen. NASA denkt er zelfs aan om huizen te bouwen van schimmel op Mars.

Maar terwijl het geroezemoes rond schimmel steeds luider wordt, de impact op de grond is nog relatief moeilijk te herkennen. Leer op basis van paddestoelen, bijvoorbeeld, heeft de aandacht getrokken als alternatief voor dierenhuiden, maar is nog steeds beperkt tot een klein aantal ontwerpers. En hoewel materialen op basis van paddenstoelen, zoals die geproduceerd door Ecovative, worden al tien jaar genoemd als vervanging voor plastic, de wereldwijde plasticproductie is nog steeds booming (of was in ieder geval vóór de pandemie van het coronavirus).

Voor Peter McCoy, de auteur van "Radical Mycology:A Treatise on Seeing and Working with Fungi, " Het is vreemd dat het zo lang heeft geduurd voordat schimmels aandacht krijgen gezien hun status in de natuur. Als planten noch bacteriën noch dieren, ze kunnen bepaalde dingen doen in de omgeving die geen van die groepen kan, zegt McCoy, die ook de oprichter is van een grassroots-groep die werkt aan het verspreiden van bewustzijn over het schimmelveld.

Een unieke functie is dat hun draadachtige weefsel snel en in hechte netwerken groeit, leent zich voor licht en sterk materiaal dat voor verschillende doeleinden geschikt is. Maar misschien nog belangrijker, McCoy zegt, is dat ze een cocktail van chemicaliën produceren wanneer ze voedsel verteren of zichzelf beschermen.

"Die chemische soep - die zal verschillen per soort of zelfs de omgeving waarin ze zich bevinden - leidt tot een hele reeks verbindingen die we nergens anders in de natuurlijke wereld vinden, " zegt McCoy, wijzend op penicilline als een voorbeeld van de krachtige stoffen die ze genereren. "Schimmels zijn de grootste chemici van de natuur."

Het verdiepen van inzichten in deze bevoegdheden, gecombineerd met technologische vooruitgang - met name in de genetica - hebben geleid tot een explosie van interesse in het toepassen van de "chemische beheersing" van schimmels op menselijke systemen, zegt McCoy. Dat omvat producten die we zouden kunnen gebruiken, bijvoorbeeld, goederen verpakken, huizen bouwen en onszelf voeden; en ook processen die kunnen helpen onze wereld op te schonen, bijvoorbeeld door milieutoxines af te breken en plastic te consumeren.

"Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid, we begrijpen en kunnen werken met deze organismen in grotere mate dan ooit mogelijk is geweest, " hij zegt.

Mycelium is het vegetatieve deel van een schimmel dat bestaat uit een massa vertakkingen, draadachtige hyfen en verschillende startups gebruiken het om producten zoals isolatie te maken. Kichigin/Shutterstock

Bouwstenen met Mycelium

Ehab zei, de oprichter van de Britse biotech-startup Biohm, deelt die mening. Wetenschappers in het Londense laboratorium van het bedrijf werken aan de ontwikkeling van nieuwe schimmelstammen door batches bloot te stellen aan stimuli zoals verschillende licht- of vochtigheidsniveaus. In dit proces, bekend als gerichte evolutie, de schimmels evolueren snel, bijvoorbeeld het creëren van nieuwe enzymen, Zegt Sayed. En als deze aanpassingen op de een of andere manier nuttig lijken te zijn voor mensen, het team kloont de schimmels en ontwikkelt ze verder.

Een product dat uit dit proces voortkomt, is een op paddestoelen gebaseerde isolatie van gebouwen, gemaakt door afval aan mycelium te voeren. Het bedrijf is van plan het deze zomer commercieel op de markt te brengen als een milieuvriendelijk alternatief voor synthetische isolatiematerialen. waarvan Biohm zegt dat ze koolstofintensief zijn om te produceren, moeilijk te recyclen en een risico voor de gezondheid vormen door de uitstoot van vluchtige organische stoffen in gebouwen.

De isolatie van Biohm zal duur zijn wanneer het wordt gelanceerd ― met ongeveer $ 30 per vierkante meter (vergeleken met een industriegemiddelde van ongeveer $ 15). Maar het materiaal zal kosteneffectief zijn, volgens Sayed, aangezien de thermische geleidbaarheid lager is dan die van conventionele isolatie, wat betekent dat er minder nodig is om hetzelfde resultaat te bereiken.

Het bedrijf verwacht ook dat de prijs snel zal dalen naarmate het schaalt ― Biohm verandert een oude papierfabriek in het zuidwesten van Engeland in een verticale champignonkwekerij en is van plan om volgend jaar uit te breiden naar Nederland en Portugal.

Werken met champignons heeft belangrijke commerciële voordelen, Sayed zegt:het meest duidelijk is hun vermogen om te gedijen op afval. Grondstoffen zijn meestal de belangrijkste kostenpost van een fabrikant, maar Biohm kweekt zijn paddenstoelen met bijproducten van andere bedrijven, zoals houtkrullen en gemaaid gras, waarvoor het wordt betaald om te verzamelen, het creëren van een "dubbele inkomstenstroom".

Maar ondanks zulke verkoopargumenten, een succes maken van schimmelproducten in de echte wereld is niet altijd eenvoudig. in 2016, meubelgigant IKEA kondigde plannen aan om plastic schuim te vervangen door Ecovative's champignonverpakkingen met veel tamtam, maar heeft sindsdien stilletjes de regeling laten vallen. De retailer zei in een e-mail aan HuffPost dat "het niet mogelijk was om de productie op te schalen om het op industrieniveau levensvatbaar te maken."

Evocative gebruikt paddenstoelen om verpakkingen voor allerlei producten te vervangen, zoals deze mailer voor wijnflessen. suggestief

Commercieel gebruik voor champignons

Een deel van de uitdaging, zegt Bayer, is zich te concentreren op gebieden waar op paddenstoelen gebaseerde producten waarde kunnen toevoegen en kostenconcurrerend kunnen zijn, in plaats van ze voor alles te gebruiken. Pogingen om wegwerpbekers van plastic schuim - massaproductie op epische schaal en ontwikkeld om extreem goedkoop te zijn - te vervangen, is een non-starter, bijvoorbeeld:"Het is een vreselijke toepassing voor onze technologie. [Het zal] nooit concurrerend zijn. Dus iemand anders moet het bekerprobleem oplossen, " hij zegt.

Maar zelfs als ze denken dat ze de juiste oplossing hebben, sommige startups hebben een gebrek aan eetlust gevonden om te investeren in nieuwe producten en processen in gevestigde industrieën.

Life Cykel is een Australisch bedrijf. met een reeks paddenstoelenextracten die beweren de immuniteit te verhogen. Klanten zijn onder meer topsporters en bijenboeren, die het extract rechtstreeks aan hun bijen voeren.

De oprichter van het bedrijf, Julian Mitchell, gelooft dat Life Cykel ook kan helpen het probleem van verspilling in de mode-industrie aan te pakken. In kleinschalige proeven, hij zegt, het team heeft met succes paddenstoelen gebruikt om afgedankte kleding af te breken. Maar Mitchell zegt dat het opschalen tot het punt waarop het een impact zou kunnen hebben, veel grotere investeringen van kledingbedrijven zou vergen - en inzet om hun afvalprobleem op te lossen - dan momenteel zichtbaar is. "Het komt altijd neer op kapitaalinvesteringen en zijn die bedrijven bereid daarin te investeren of sturen ze het maar gewoon naar de vuilstort?"

Udeme John Dickson, een milieuwetenschapper aan de Nottingham Trent University in het VK, heeft een vergelijkbare uitdaging waargenomen op het gebied van mycoremediatie:het gebruik van schimmels om vervuiling in de bodem of andere omgevingen af ​​te breken. Het idee dat de allesverslindende honger van schimmels kan worden aangewend om afval op te ruimen dat al land en waterwegen vervuilt, heeft wetenschappers al tientallen jaren enthousiast gemaakt. Maar Dickson zegt dat de saneringsindustrie tot nu toe niet heeft geïnvesteerd in het verfijnen van de methode tot het punt waarop deze op grote schaal kan worden gecommercialiseerd.

Zowel Mitchell als Dickson zouden graag zien dat de overheid meer ingrijpt om bedrijfsinvesteringen in op schimmels gebaseerde benaderingen te stimuleren, zoals hogere belastingen op het storten van afval op stortplaatsen.

Maar anderen zijn van mening dat een meer radicale herstructurering van onze wereldwijde maakindustrie - een die de macht van grote bedrijven wegneemt - nodig kan zijn om een ​​wereld te creëren waarin producten op basis van paddenstoelen floreren.

In plaats van kennis en productie in handen van enkele bedrijven te houden, zegt Alysia Garmulewicz, een professor in de circulaire economie aan de Chileense Universiteit van Santiago, het zou veel beter zijn om een ​​wereldwijd netwerk van lokale producenten te hebben, recepten delen en materialen maken van lokaal overvloedige bronnen. Dit, zegt Garmulewicz ― die ook mededirecteur is van Materiom, een platform dat open gegevens levert over materialen gemaakt van hernieuwbare bronnen ― zou de verspreiding en het gebruik van duurzamere benaderingen versnellen.

"Ik denk dat dat een mentaliteitsverandering is die moet plaatsvinden. In plaats van te denken, dit wordt het volgende dat ons commercieel op grote schaal brengt, en we zullen deze enorme fabriek creëren die het voor iedereen zal produceren, we moeten nadenken over het verspreiden van de kennis, zodat mensen op veel locaties ermee aan de slag kunnen, ' zegt Garmulewicz.

Het is een enorme sprong van waar we nu zijn, maar de aanpak van sommige startups suggereert dat ze in deze richting beginnen te denken. In plaats van eigen productiefaciliteiten in het buitenland op te zetten, Ecovatief, bijvoorbeeld, traint anderen en geeft hen licenties om zelf champignonverpakkingen te produceren.

"Ecovative is geen bedrijf dat een fabriek in Frankrijk kan opzetten en Franse verpakkingsverkopers kan inhuren - we begrijpen de cultuur niet, we begrijpen de verdeling niet, de toeleveringsketen, de taal, " zegt Bayer. "Dus wat we zien is kleiner, ondernemende verpakkingsbedrijven die bij ons komen en die sites opzetten. Ik heb het gevoel dat we aan de vooravond staan ​​van een explosie hiervan."

McCoy zegt ondertussen dat gemeenschappen voordeel kunnen halen uit schimmels zonder te wachten tot de markt zich volledig heeft ontwikkeld. Basisgroepen, bijvoorbeeld, kunnen samenkomen en uitzoeken hoe paddenstoelen het beste kunnen worden gebruikt om lokale vervuilingsplekken op te ruimen. Hij is een online mycologieschool gestart om het publieke bewustzijn te vergroten en schimmels uit de marge te halen.

Hoe meer we over schimmel praten en het normaliseren, des te beter, zegt McCoy ― "hoe meer we zeggen, 'Hoi, ze zijn cruciaal voor het milieu, ze zijn historisch en cultureel fascinerend. Ze zijn niet raar.'"

Dit verhaal verscheen oorspronkelijk in HuffPost en wordt hier opnieuw gepubliceerd als onderdeel van Covering Climate Now, een wereldwijde journalistieke samenwerking die de berichtgeving over het klimaatverhaal versterkt.