巴斯大学研发真菌转化建筑废料保温材料

巴斯大学研发真菌转化建筑废料保温材料

英国巴斯大学(University of Bath)的研究人员取得了一项突破性进展:一种常见的真菌能够分解难以回收的建筑废料,并将其转化为可持续的绝缘材料,其性能足以与传统及石油化工基选项相媲美。这一发现为解决建筑行业日益严峻的废弃物处理难题提供了全新的自然路径。

菌丝体网络实现废料“变废为宝”

研究团队采取了一种仿生策略,将废弃木材作为真菌的营养源。随着真菌的生长,它们会释放出类似根系的网状结构(即菌丝体),这些结构不仅能分解有机物质并吸收养分,还能像胶水一样将材料粘合在一起,形成一种天然、隔热且防火的复合材料。

该研究的主要作者、建筑与土木工程系研究员乔尼·威尔曼(Joni Wildman)指出:“建筑行业面临的Zui大挑战之一,就是如何处理材料在生命周期结束后的去向。基于菌丝体的材料虽然是一种新颖的选择并逐渐受到关注,但这是我们首次展示真菌同时完成两项任务:既创造可持续的绝缘材料,又将具有挑战性甚至潜在危害的废料转化为有价值的资源。”

定向刨花板废料的高效转化

目前,基于菌丝体的复合材料正作为更绿色的替代品接受测试,但许多现有方案依赖于快速生长的农作物或木材和造纸行业的副产品。尽管这些被视为废料,但它们在家禽饲料、纺织和制浆等领域仍有重要用途。

相比之下,定向刨花板(OSB)是一种由压缩木片与合成树脂粘合而成的工程木材产品,广泛用于内墙、地板和屋顶甲板。其废料通常被焚烧或填埋,对健康和环境构成风险。研究团队将废弃的OSB粉碎并浸泡后,加入了在英国土林中常见的“彩绒革盖菌”(Trametes versicolor,俗称火鸡尾真菌)。尽管OSB含有合成添加剂,但团队证实该真菌仍能成功生长,创造出坚固且性能一致的材料。

测试结果显示,这种生物材料的隔热性能与传统绝缘产品相当,而在生产过程中的碳排放量比传统材料(包括膨胀聚苯乙烯、挤塑聚苯乙烯和矿物棉)低了10倍以上。

从实验室创新到工业可持续方案

这项研究证明了建筑行业Zui复杂的废弃物之一,可以为实现不牺牲性能的循环材料提供切实可行的解决方案。项目主管、建筑与土木工程系研究员安德鲁·谢伊博士(Dr Andrew Shea)表示:“这是利用生物学重新思考建筑材料制造和使用方式的重要一步。”

威尔曼补充道:“随着我们进一步测试这一概念,我们可能会看到这些材料应用于包装、隔音甚至纺织品等领域,用可生物降解和循环的替代品取代高碳材料。”

尽管该生物基材料的碳排放远低于传统保温材料,但团队指出,能源消耗(特别是干燥过程)仍是Zui大的排放源。他们计划探索如何将工艺规模化至工业生产,同时降低制造过程中的能源需求和环境影响。

展望未来,研究团队将监测材料随时间的性能表现,评估其耐用性以及在不同湿度条件下的行为。此外,他们还将调查其他难以处理的废料流,如塑料或有毒物质,探索将其转化为基于真菌的材料的可能性,以推动更可持续的建筑发展。

中国作为全球Zui大的建筑材料生产国和消费国,正面临巨大的“双碳”压力与建筑垃圾处置挑战。巴斯大学的这项研究启示我们,生物制造技术有望成为破解建材循环利用瓶颈的关键钥匙。国内相关企业应密切关注菌丝体材料在规模化生产中的能耗优化进展,积极探索将本土丰富的农林废弃物或建筑拆除废料转化为高附加值绿色建材的商业路径,从而在新一轮绿色建材竞争中占据先机。

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