Het project verbindt twee onderzoekslijnen binnen de onderzoeksgroep Biobased Bouwen: de onderzoekslijn Building with EARTH en de onderzoekslijn Building with MYCELIUM. De EARTH-lijn richt zich op klei en gestampte aarde als materialen die na gebruik kunnen terugkeren naar de aarde, en de MYCELIUM-lijn zich richt op het ontwikkelen van duurzame biocomposieten met mycelium en lokaal agrarisch vezelafval. Door deze inzichten te combineren, ondersteunt MycoClay de ontwikkeling van circulaire bouwmaterialen.
Klei karakterisering en -analyse bij JRCZ
In JRCZ ligt de focus op de analyse van grondstoffen, aangezien de klei uit Zeeland wordt gewonnen en er een bestaande onderzoekslijn rond klei is. De klei wordt hier onderzocht op samenstelling, korrelgrootte, zoutgehalte en andere fundamentele eigenschappen die bepalen hoe het materiaal zich gedraagt in een mycelium-biocomposiet. Neha licht toe: “Het is essentieel dat we eerst goed begrijpen welke kleisoorten geschikt zijn en hoe variabelen zoals vochtgehalte en organische inhoud het eindproduct beïnvloeden. Alleen zo kunnen we later betrouwbare biocomposieten maken.”
Naast karakterisering testen de onderzoekers en studenten ook biobased coatings en natuurlijke lijmen, zoals alginaat uit zeewier en chitosan uit schaaldieren. Dit biedt mogelijkheden om klei op een milieuvriendelijke manier te binden en te coaten, zonder chemische toevoegingen. Het laboratorium in Zeeland brengt zo de basiskennis in kaart die nodig is voor een optimale combinatie van klei en mycelium, en voor het ontwikkelen van robuuste en duurzame biocomposieten.
Ontwikkeling van klei-mycelium composieten bij JRCB
Bij JRCB in Breda ligt de focus op het toepassen van de grondstoffen om functionele materialen te maken. Hier wordt de klei gecombineerd met geselecteerde myceliumsoorten om kleine prototypes en componenten te maken. Verschillende verwerkingsmethoden worden getest, zoals droge versus vochtige klei, en de optimale verhouding tussen mycelium en klei. Neha: “In Breda experimenteren we met verschillende verwerkingsmethodes, zoals droge versus vochtige klei, en onderzoeken we welke verhouding tussen klei en mycelium zorgt voor een optimale groei en binding. Ons doel is een protocol te ontwikkelen voor toekomstige studenten en onderzoekers. Zo kunnen ze voortbouwen op ons werk en bijdragen aan schaalbare, duurzame materialen.”
De faciliteiten in Breda zijn uitgerust voor veilig werken met levende organismen, inclusief autoclaves en biologische veiligheidsvoorzieningen, wat noodzakelijk is voor het verwerken van mycelium door onderzoekers en studenten. Door het testen van combinaties en groeiomstandigheden ontstaat een hybride materiaal dat zowel structureel robuust als biologisch duurzaam is.
Innovatie en uitdagingen
Een belangrijke uitdaging van MycoClay is het combineren van klei en mycelium. Beide fungeren als bindmiddel, maar hebben tegengestelde eisen: klei werkt het beste in een dichte, luchtarme omgeving, terwijl mycelium lucht en vocht nodig heeft om te groeien.
Neha: “Het is interessant om te zien hoe beide componenten op elkaar reageren. We proberen verschillende methoden, zoals het toevoegen van vezels als voeding voor het mycelium, en onderzoeken welke methode zorgt voor optimale groei.”
Door de experimenten in JRCZ en JRCB samen te brengen, ontstaat inzicht in hoe klei en mycelium kunnen worden verwerkt tot materialen die niet alleen functioneel, maar ook volledig circulair zijn; materialen die na gebruik weer terug de aarde in kunnen.
Studenten en circulariteit
Studenten worden actief betrokken bij het onderzoeksproces, van karakterisering tot prototypeontwikkeling. Op deze manier fungeert MycoClay ook als leermiddel: studenten leren circulair denken, krijgen inzicht in de volledige keten van materiaalontwikkeling en doen praktische ervaring op met duurzame bouwmaterialen.
Van lab naar toepassing en impact
Wat in Zeeland begint bij het doorgronden van klei en haar eigenschappen, krijgt in Breda een vervolg in de vorm van prototypes en materiaalontwikkeling. Zo schuift MycoClay stap voor stap op richting praktische toepassing. Neha: “Het onderzoek in de labs geeft ons de inzichten die nodig zijn om materialen te ontwikkelen die zowel praktisch toepasbaar als milieuvriendelijk zijn.”
Met deze kennis ontstaat een duidelijke route vooruit: eerst ideale combinatie van klei en mycelium vinden en de fabricageprocedures optimaliseren. Pas daarna kan gekeken worden naar componenten die in de toekomst cement of beton op een duurzame manier kunnen vervangen in circulaire bouwprojecten.
Neha besluit: “Ons project is bescheiden, maar met de juiste aanpak kan het een groot effect hebben op de circulaire bouwmaterialen van de toekomst.”
