巴斯大学真菌技术将废弃定向刨花板转化为低碳保温材料
英国巴斯大学(University of Bath)工程师利用一种常见的林地真菌,在废弃的定向刨花板(OSB)上生长,成功生产出一种生物基保温材料。该材料的热工性能与传统产品相当,但碳排放量降低了10倍以上。这项经过同行评审的研究发表于《科学报告》(Scientific Reports),首次证实单一真菌物种既能修复受树脂污染的木材废物,又能从中形成可行的绝缘材料。
破解含树脂建筑废料回收难题
定向刨花板是一种由压缩木片与合成树脂粘合而成的工程木板,广泛用于墙体、地板和屋顶铺设。然而,赋予其强度的树脂也使其成为建筑行业Zui具问题的废物来源之一。目前,这类材料通常被焚烧或填埋,过程中可能释放有毒烟雾和包括甲烷在内的温室气体。
数据显示,木材废料占建筑和拆除废料的20%至30%,约占英国总填埋量的10%。像定向刨花板这样的处理产品此前没有成熟的回收途径。巴斯大学研究人员将废弃的定向刨花板边角料切碎、浸泡,并接种了彩绒革盖菌(Trametes versicolor)——一种在英国林地中常见的白腐真菌,俗称火鸡尾蘑菇。
生物复合材料性能对标矿物棉
在五天时间内,真菌定植于基质上,其菌丝体——一种根状丝状网络——将材料结合成固体复合材料。随后对样本进行 oven-dried(烘干)以灭活真菌,留下惰性的生物基材料。定向刨花板中的树脂并未阻碍真菌的定植,热测试显示,所得材料的隔热性能与矿物棉、膨胀聚苯乙烯(EPS)和挤塑聚苯乙烯(XPS)相当。
研究人员进行的生命周期评估发现,其碳足迹仅为基于石化产品的保温材料的一小部分,与岩棉相比,在同等隔热性能下,其碳排放量约为后者的三分之一。
“建筑行业面临的重大挑战之一是材料在使用寿命结束后的处理问题,”该大学建筑与土木工程系首席研究员乔妮·威尔曼(Joni Wildman)表示。“这是我们首次展示真菌同时完成两项工作——创造可持续的保温材料,并将具有挑战性且可能有害的废物转化为有价值的资源。”

该研究使用的是清洁制造过程中的边角料,而非可能含有油漆、涂层或紧固件需要额外处理的拆除废料。短期内,从集中的生产源头获取原料比混合拆除废料更具可行性。
生物制造面临规模化时间挑战
然而,真菌定植需要数天时间,而传统泡沫生产仅需几分钟,团队指出这是规模化的一个限制因素。进一步的研究将关注该材料在不同湿度条件下的长期性能,以及是否可以用相同方式处理其他难以处理的废物流,包括塑料。
项目主管安德鲁·谢伊博士(Dr Andrew Shea)补充道:“这是利用生物学重新思考我们在建筑中制造和使用材料方式的重要一步。”
这一突破不仅为英国庞大的建筑废料存量提供了新的解决方案,也为全球建筑行业应对日益严格的碳减排目标提供了技术参考。通过生物转化技术将低值固废转化为高附加值建材,有望重塑建筑供应链的循环经济模式。