菌類建材：持続可能な建設の未来

建設業界は世界の炭素排出量の大きな要因であり、持続可能な代替案が緊急に求められています。菌類建材、特に菌糸体（菌類の根の部分）をベースにしたものは、世界中の建設業界にとってより環境に優しく、資源効率の高い未来への有望な道筋を示しています。この記事では、菌類建材の可能性、その特性、用途、そして普及に向けた課題について探ります。

菌類建材とは何か？

菌類建材は、主に菌糸体と農業廃棄物から作られるバイオベースの複合材料です。そのプロセスは通常、以下の通りです：

• 培養：菌糸体を農業廃棄物（例：わら、おがくず、麻がら）の基質上で育てます。
• 成長：菌糸体が基質を分解し、それを結合させて固体の複合材料を形成します。
• 乾燥：複合材料を乾燥させて菌糸体を死滅させ、さらなる成長を防ぎ、軽量で耐久性のある材料を作り出します。

完成した材料は、しばしば菌糸体複合材料（MCM）と呼ばれます。コンクリートや鉄のような従来の建材とは異なり、MCMは生分解性で再生可能であり、真に持続可能な選択肢となります。

菌類建材の利点

菌類建材は、従来の材料に比べて多くの利点を提供します：

持続可能性

再生可能な資源：菌糸体は急速に再生可能な資源であり、農業廃棄物はしばしば容易に入手できるため、化石燃料や採掘される鉱物のような有限な資源への依存を減らします。

炭素隔離：成長過程で大気中の二酸化炭素を隔離することができ、カーボンネガティブな建材となります。菌類が有機物を消費し、それを菌糸体に変換して建材の一部となることで、効果的に炭素を閉じ込めます。

生分解性：ライフサイクルの終わりには、MCMは堆肥化でき、栄養素を土壌に戻し、廃棄物を最小限に抑えます。

環境負荷の低減：MCMの生産は、従来の建材に比べてエネルギーと水の使用量が大幅に少なく、全体的な環境フットプリントを削減します。例えば、セメント生産はCO2排出の主要な原因です。菌糸体レンガは、はるかにクリーンな代替案を提供します。

性能

軽量：MCMはコンクリートやレンガよりもかなり軽量で、輸送コストや構造的負荷を削減します。

断熱性：MCMの多孔質構造は、優れた断熱性および遮音性を提供し、暖房および冷房のエネルギー消費を削減します。

耐火性：MCMの一部の配合物は、良好な耐火性を示し、様々な建築用途に適しています。難燃性添加剤に関する研究が、この側面を継続的に改善しています。

カスタマイズ可能：MCMの形状、密度、特性は、成長条件や基質材料を調整することで調整できます。

経済的利点

建設コストの削減：軽量な材料は、輸送および取り扱いコストの低減につながります。さらに、農業廃棄物を主成分として利用することで、材料コストが大幅に削減されます。

地域生産：MCMは、容易に入手可能な資源を使用して地域で生産でき、地域経済の発展を促進し、グローバルなサプライチェーンへの依存を減らします。これは、農業廃棄物が豊富な発展途上国で特に有益です。

廃棄物の削減：農業廃棄物の流れを利用することで、問題（廃棄物処理）を資源（建材）に変え、循環型経済を促進します。

菌類建材の用途

MCMは、さまざまな建設用途で使用できます：

断熱パネル

MCM断熱パネルは、壁、屋根、床に対して優れた断熱性および遮音性を提供します。その軽量性により設置が簡素化され、工期の短縮に貢献します。

レンガとブロック

菌糸体レンガやブロックは、壁構造の耐力要素または非耐力要素として使用できます。圧縮強度はコンクリートには及ばないかもしれませんが、小規模な構造物や内装用途には適しています。

包装材

厳密には建材ではありませんが、菌糸体ベースの包装材は、輸送中に壊れやすい商品を保護するための発泡スチロールの持続可能な代替品としてすでに広く使用されています。これは菌糸体複合材料の多用途性と市場性を示しています。

家具

デザイナーたちは、椅子、テーブル、ランプなどの家具部品を作成するためにMCMの使用を模索しています。この材料の成形性により、複雑で有機的な形状が可能になります。

仮設構造物

その生分解性のため、MCMは展示パビリオンやアートインスタレーションなどの仮設構造物に適しています。これらの構造物は使用後に堆肥化でき、環境への影響を最小限に抑えます。

吸音パネル

菌糸体の多孔質な性質は、吸音パネルを作成するための理想的な材料です。これらのパネルは、レコーディングスタジオ、劇場、その他音響管理が重要な空間で使用できます。

ケーススタディと事例

世界中のいくつかの革新的なプロジェクトが、菌類建材の可能性を示しています：

ザ・グローイング・パビリオン（オランダ）

ダッチ・デザイン・ウィークのために建設されたこのパビリオンは、農業廃棄物から育てられた菌糸体パネルを使用して建設されました。これは、この材料の美的および構造的な可能性を実証しました。

Hy-Fi（MoMA PS1、アメリカ）

The Livingによって設計されたこの仮設タワーは、菌糸体レンガから建設されました。これは、大規模で生分解性の構造物を作成するためのMCMの可能性を示しました。構造物は展示後に堆肥化されました。

MycoTree（ドイツ）

この建築研究プロジェクトは、耐力構造物を作成するための菌糸体の使用を探求しています。持続可能でスケーラブルな建設方法を開発することを目指しています。

発展途上国における様々な取り組み

アフリカやアジアのように農業廃棄物が豊富な地域では、地域社会が手頃な価格で持続可能な住宅を建設するためにMCMを試しています。これらの取り組みは、多くの場合、地元で入手可能な資源と簡単な生産技術の使用に焦点を当てています。

課題と今後の方向性

その可能性にもかかわらず、菌類建材は広範な採用のために解決すべきいくつかの課題に直面しています：

スケーラビリティ

建設業界の需要を満たすために生産をスケールアップするには、インフラと技術への大規模な投資が必要です。生産量を増やすためには、自動化された生産プロセスと最適化された成長条件が不可欠です。

耐久性と寿命

MCMは良好な耐火性や断熱性を示しますが、特に過酷な気候における長期的な耐久性については、さらなる調査が必要です。耐湿性、害虫駆除、紫外線劣化に関する研究が不可欠です。

標準化と規制

MCMに関する標準化された試験方法や建築基準法の欠如が、建築家、エンジニア、規制当局による受け入れを妨げています。業界標準を策定し、認証を取得することが、材料への信頼と信用を築く上で重要です。

コスト競争力

MCMは長期的にはコスト競争力を持つ可能性がありますが、生産施設や研究への初期投資が障壁となることがあります。コストを削減し、MCMをより利用しやすくするためには、政府の奨励金、研究助成金、規模の経済が必要です。

一般の認識

「キノコベース」の材料に関連する偏見を克服し、MCMの利点について一般の人々を教育することが重要です。成功したプロジェクトを紹介し、持続可能性の側面を強調することで、認識を変える助けになります。

菌類建材の未来

これらの課題にもかかわらず、菌類建材の未来は有望に見えます。進行中の研究開発は、以下に焦点を当てています：

材料特性の向上

科学者たちは、菌類の遺伝子改変、天然添加物の追加、高度な加工技術を通じて、MCMの強度、耐久性、耐火性を向上させる方法を模索しています。

新しい用途の開発

研究者たちは、耐力壁、屋根、さらには建物全体など、より複雑な建築要素を作成するためにMCMの使用を調査しています。これには、新しい成形および組み立て技術の開発が含まれます。

他の持続可能な技術との統合

菌類建材は、太陽光パネル、雨水利用システム、緑の屋根など、他の持続可能な技術と組み合わせることで、真に環境に優しい建物を生み出すことができます。

循環型経済の促進

農業廃棄物を利用し、生分解性の材料を作成することで、MCMは循環型経済に貢献し、廃棄物を最小限に抑え、資源効率を促進します。

結論

菌類建材は、建設業界におけるパラダイムシフトを象徴し、従来の材料に代わる持続可能で資源効率が高く、美観的にも優れた代替案を提供します。課題は残るものの、進行中の研究、技術の進歩、そして意識の高まりが、広範な採用への道を切り開いています。菌類建材を受け入れることで、私たちは世界中の建設業界にとって、より持続可能で環境に責任を持つ未来へと進むことができます。地域で持続可能、さらにはカーボンネガティブな建設の可能性は、菌類建材を未来の建築環境の重要な一部にしています。この革新的な材料の潜在能力を最大限に引き出すためには、研究開発への投資、標準化の推進、そして研究者、業界専門家、政策立案者の間の協力を促進することが不可欠です。