3D printen mycelium materiaal

Veel van de isolatiematerialen die we momenteel gebruiken, zoals glaswol en steenwol, hebben een behoorlijke impact op het milieu en zijn niet circulair. Gelukkig zijn er alternatieven die beter zijn voor de natuur, zoals isolatie gemaakt van biobased materialen zoals houtvezels en hennepvezels. Deze materialen zijn hernieuwbaar en hebben vrijwel geen nadelige effecten op het milieu, zijn gunstig voor een gezond binnenklimaat in een woning, terwijl ze nog steeds goede isolerende eigenschappen hebben.
De ambitie van de rijksoverheid is dat in 2030 minstens 30% van de nieuwbouwwoningen uit minimaal 30% van deze biobased materialen bestaan. Hetzelfde percentage geldt als doelstelling voor isolatiemaatregelen voor verduurzaming en voor de gebruikte materialen voor utiliteitsbouw.
Een nieuwe ontwikkeling is het gebruik van mycelium, schimmels die zorgen voor de groei van een materiaal wat ingezet kan worden als isolatie. Mycelium heeft isolerende en akoestische eigenschappen, is waterafstotend en brandwerend. Mycelium panelen op de huidige markt worden belemmerd in hun ontwikkeling doordat ze in mallen worden gegroeid, hierdoor kunnen er geen grotere diktes bereikt worden in verband met de benodigde groeiomstandigheden van mycelium. Dit leidt tot verminderde isolerende eigenschappen. Door geavanceerde 3D-printtechnieken te gebruiken waarbij er complexe vormen geprint kunnen worden die de groei van mycelium bevorderen ook op grotere diktes, willen we in dit 1-jarige KIEM project onderzoeken hoe we een innovatief mycelium isolatiemateriaal kunnen ontwikkelen, geschikt voor 3D printers, dat nog beter past bij de behoeften vanuit de markt.
De resultaten van deze studie kunnen aantonen dat de toepassing van biobased isolatiematerialen en geavanceerde productiemethoden niet alleen leiden tot een efficiëntere isolatie van gebouwen, maar ook de milieueffecten vermindert en nieuwe mogelijkheden biedt voor diverse en grootschalige toepassingen.

Eindrapportage

Mycelium, de wortelstructuur van paddenstoelen, heeft een bijzondere eigenschap: het bindt materialen op natuurlijke wijze. Van organische afvalstromen uit de horeca, land- en tuinbouw is een speciaal recept ontwikkeld. Hiermee maken we een printbare pasta die, dankzij het mycelium, beter isoleert dan bestaande biobased materialen.
Deze pasta is stevig, hecht goed en vormt een ideale voedingsbodem voor schimmeldraden, zodat ze door het hele product heen kunnen groeien. Eerst worden de schimmels in een bioreactor gekweekt, voordat ze aan de pasta worden toegevoegd. Door vervolgens het mengsel in een speciaal patroon te 3D-printen, kunnen we complexe vormen maken met een gelijkmatige sterkte en overal dezelfde isolatiewaarde. Na droging ontstaat zo een sterk, natuurlijk eindproduct – zonder schadelijke lijmen of kunststoffen.
Het resultaat? Een licht, sterk en volledig biologisch afbreekbaar isolatiemateriaal. Ideaal voor duurzame woningbouw, een gezond binnenklimaat en een lagere energierekening. Het productieproces is energiezuinig en maakt gebruik van goed beschikbare reststromen.
Met deze innovatie bouwen we straks samen met de natuur: materialen die beter zijn voor het milieu, onze gezondheid en ons grondstoffengebruik – en dat zonder schadelijke stoffen!