De traditionele maakindustrie, die grotendeels gebaseerd is op fossiele brandstoffen en ruwe grondstoffen, staat steeds meer ter discussie. Milieuvervuiling en schaarste aan natuurlijke bronnen hebben zo geleid tot een verhoogde interesse in de ontwikkeling van meer duurzame materialen. Enerzijds hebben we een overvloed aan synthetische materialen die te traag degraderen, zoals plastic, en anderzijds genereert de landbouwindustrie heel wat biomassa-afval dat op dit moment wordt verbrand. Elsacker is ervan overtuigd dat we meer moeten inzetten op circulaire en biologisch afbreekbare materialen. Zwammen of schimmels kunnen zulke biologische materialen volgens haar vormen. Die organismes zijn alomtegenwoordig in natuurlijke ecosystemen en brengen het grootste deel van hun leven ondergronds door.

Het zijn eigenlijk de witte wortels van schimmels, mycelium genoemd, die de oplossing kunnen bieden. Ze kunnen bij verschillende biologische materialen, zoals stro of zaagsel, een soort lijm vormen tussen deeltjes van het materiaal om zo myceliumcoposieten te laten groeien, biologisch afbreekbare producten met heel wat potentieel voor de bouwsector. Evenwel is er nog veel meer onderzoek nodig om exact te weten welke biologische (rest)stromen op welke manier kunnen worden omgevormd tot bouwmateriaal door er mycelium te laten doorheen groeien. Ook bestaan er verschillende soorten mycelium. "Er is meer wetenschappelijk inzicht nodig in de kweek- en productieprocessen voordat deze biomaterialen een rol zullen spelen in ons dagelijks leven,” zegt Elsacker.

Zij onderzocht voor haar doctoraat onder leiding van Prof. Lars De Laet en Prof. Eveline Peeters dan ook welke factoren de biologische en materiële eigenschappen van myceliummaterialen beïnvloeden. Hiermee wil ze de mogelijkheden verkennen van nieuwe productietechnieken voor architectonische toepassingen van mycelium. “Denk daarbij aan bio-afbreekbare tijdelijke constructies, isolatie, binnenmuren en meubels,” zegt Elsacker.

Basis voor verder onderzoek

Haar onderzoek biedt een breed inzicht in de verschillende aspecten die een rol spelen in de productie van composieten gegroeid met mycelium. Er bestaan een paar miljoen verschillende schimmelsoorten en dus ook mycelia en daarom ontwikkelde Elsacker een methode voor het selecteren van schimmels op basis van biologische, chemische en mechanische prestatiecriteria. Verder onderzocht ze de interactie tussen schimmels en vezels evenals de materiaaleigenschappen van deze composieten met verschillende soorten natuurlijke vezels. Ze onderzocht hoe je de structurele eigenschappen van myceliummaterialen kan verbeteren door het toevoegen van verschillende additieven alsook door het samenpersen van het materiaal tot panelen. Daarnaast ontwikkelde Elsacker een nieuw fabricageproces voor de vervaardiging van architecturale bekistingen met behulp van robots en experimenteerde ze met het 3D-printen van myceliummaterialen. Het werk van Elsacker dient als een basiswerk voor verder onderzoek en nieuwe toepassingen.

Zullen we in de toekomst met z'n allen op schimmelstoelen zitten? Waarschijnlijk niet, denkt Elsacker. "Hoewel myceliummaterialen veelbelovend zijn, is het niet de bedoelding om alle synthetische materialen te vervangen door zelfgegroeide biomaterialen. We mogen de onderliggende principes van circulariteit nooit vergeten: mycelium voedt zich met afvalstromen. De productie van myceliummaterialen is dus afhankelijk van de beschikbaarheid van die lokaal geproduceerde reststromen. Myceliummaterialen vormen wel een startpunt voor nieuwe verhalen over biodiversiteit, circulariteit en op biologie gebaseerde oplossingen."

Bovendien kunnen schimmels ons ook helpen andere milieuproblemen aan te pakken, zoals het groeien van ledersubstituten, het dichten van barsten in beton en zelfs het remediëren van vervuiling door zware metalen en radioactief afval. De fascinatie voor het gesofisticeerde gedrag van mycelium heeft zich alvast verder uitgebreid op de Vrije Universiteit Brussel met nieuwe interdisciplinaire onderzoeksprojecten.

Wie meer info wil kan mailen naar elise.vanden.elsacker@vub.be of surfen naar deze pagina.