O uso de fungos como base para produtos sustentáveis ~ Bioplastic News

Para a maioria de nós, os fungos parecem uma capa curva e um caule. No entanto, a maior parte do organismo consiste em uma rede de filamentos celulares chamada micélio, que se espalha principalmente abaixo do solo e pode atingir proporções significativas. Essa rede finamente ramificada tem sido subutilizada até agora. No entanto, para pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Pesquisa Aplicada de Polímeros IAP em Potsdam na Alemanha, o micélio representa uma matéria-prima pioneira com o potencial de substituir produtos à base de petróleo. Resíduos orgânicos de atividades agrícolas e florestais regionais são usados como substrato para as culturas de fungos. Em vários projetos, os pesquisadores estão usando materiais à base de micélio para produzir embalagens e alternativas para produtos de couro de animais. “Diante das mudanças climáticas e da diminuição das matérias-primas fósseis, há uma necessidade urgente de materiais biodegradáveis que possam ser produzidos com menor consumo de energia”, diz o Dr. Hannes Hinneburg, biotecnólogo do Fraunhofer IAP. Junto com sua equipe, ele está usando micélio — por exemplo, de cogumelos comestíveis ou fungos de suporte, como o cogumelo ostra ou o fungo tinder — para transformar resíduos vegetais disponíveis localmente em materiais sustentáveis. “O micélio tem propriedades que podem ser usadas para produzir materiais ecologicamente corretos e com eficiência energética, uma vez que o crescimento dos fungos ocorre em condições ambientais e o CO ₂ permanece armazenado nos resíduos. Quando a celulose e outros resíduos orgânicos se decompõem, uma rede compacta e tridimensional se forma, permitindo que uma estrutura autossustentável se desenvolva”, explica Hinneburg. Isso produz um material que é um composto complexo com um substrato orgânico, como resíduos de cereais, aparas de madeira, cânhamo, juncos, colza ou outros resíduos agrícolas. Essas substâncias são uma fonte de nutrientes para o fungo e são permeadas inteiramente por uma fina rede de micélios durante o processo metabólico. Isso produz um composto totalmente orgânico que pode ser transformado no formato necessário e estabilizado por meio de tratamento térmico. “Primeiro, você mistura água com resíduos agrícolas, como palha, lascas de madeira e serragem para formar uma massa. Uma vez que o nível de umidade e o tamanho das partículas foram determinados, e o tratamento térmico subsequente para matar os germes concorrentes foi concluído, o substrato está pronto. Ele fornece alimento para os fungos e é misturado ao micélio. Após uma fase de crescimento de cerca de duas a três semanas na incubadora, a mistura produzirá, dependendo da formulação e do processo usado, uma substância semelhante ao couro ou um composto que pode ser processado posteriormente”, diz Hinneburg, resumindo o processo de produção. Nenhuma luz é necessária para esse processo — um bônus no que diz respeito à eficiência energética.

Aplicações versáteis: resistência e elasticidade podem ser configuradas especificamente

Os materiais fúngicos podem ser cultivados com uma ampla gama de propriedades. Dependendo da aplicação, eles podem ser elásticos, resistentes a rasgos, impermeáveis, macios e fofos ou com poros abertos. O resultado é determinado pela combinação do tipo de fungo e resíduos agrícolas, além de parâmetros variáveis como temperatura e umidade. A duração do crescimento micelial também influencia o produto. A versatilidade do material significa que ele pode assumir uma grande variedade de formas, de blocos grossos a camadas finas como wafer, e ser usado em uma infinidade de cenários. Isso torna possível usar materiais à base de fungos para estofamento têxtil, embalagens, móveis, bolsas ou placas de isolamento para interiores. Quando usado como material de construção, o fungo funciona principalmente como um adesivo biológico, uma vez que uma ampla gama de partículas orgânicas é unida por meio do micélio.“As muitas propriedades positivas do material, isolante térmico, isolante elétrico, regulador de umidade e resistente ao fogo, permitem um passo importante em direção à construção circular e positiva para o clima”, diz Hinneburg, um dos cujos projetos atuais envolve o desenvolvimento de uma nova alternativa de poliestireno para isolamento térmico. Em outro projeto, ele está trabalhando junto com o Institute for Food and Environmental Research e a Agro Saarmund eG para produzir bandejas de embalagem ecologicamente corretas, baseadas em micélio, a partir de resíduos e matérias-primas provenientes de atividades agrícolas e florestais locais. No trabalho que fez com designers, ele também desenvolveu o material base para alternativas para produtos de couro, como bolsas e carteiras. Como os materiais baseados em micélio parecem semelhantes aos seus equivalentes de couro, eles podem ser usados para complementar itens de couro em certas áreas.

Desenvolvimento de processos industriais

Na Europa, apenas algumas empresas estão atualmente desenvolvendo materiais baseados em micélio para uso comercial. Os desafios nessa área incluem acesso a resíduos biogênicos, a capacidade de garantir qualidade consistente do produto e os meios para aumentar as atividades de forma eficiente. Para lidar com esses desafios, os pesquisadores estão usando um método roll-to-roll recentemente desenvolvido, para o qual eles já criaram um protótipo. Este método oferece vantagens significativas sobre os processos de fabricação padrão envolvendo caixas e sistemas de prateleiras: Ao usar um método de produção contínuo e padronizado sob condições de processo controladas (como temperatura e umidade), os pesquisadores podem garantir que os produtos à base de micélio tenham propriedades materiais consistentes. Além disso, os recursos podem ser usados de forma mais eficiente e a produção pode ser dimensionada para um nível industrial. "Isso é crucial para atender à crescente demanda da indústria por materiais sustentáveis e se tornar menos dependente do petróleo a longo prazo. A produção também pode ser melhorada ainda mais usando tecnologias inovadoras, como inteligência artificial, para otimizar a combinação de resíduos e tipos de fungos", diz Hinneburg.