Feuerkatastrophen sind in Australien kein Unbekannter. Das Land Erfahrungen mehr als 17.000 Wohnungsbrände pro Jahr.
Mit jedem Winter steigt die potenzielle Brandgefahr aufgrund der Verwendung von Heizgeräten und Kerzen. Kombiniert man dies mit unserer bereits feuergefährdeten Vegetation und einem allgemein heißen und trockenen Klima, wird deutlich, warum die Entwicklung wirksamer und nachhaltiger Brandschutzmethoden dringend erforderlich ist.
Dies hat unser Forschungsteam dazu inspiriert Brandschutzmaterialien herstellen aus essbaren Pilzen hergestellt. Diese Materialien können Flammen standhalten, um die Integrität der Gebäudestruktur (und aller Bewohner) zu schützen.
Unsere Arbeit stellt eine spannende Chance für eine Branche dar, die zu lange Materialien verwendet, die schädlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sind.
Brandschutz im Laufe der Jahrzehnte
In den 1970er Jahren verwendeten Bauunternehmen in Australien häufig Chemikalien der Kategorie „halogenierte Flammschutzmittel“ um Gebäude, Einrichtungsgegenstände und Elektronik feuerfest zu machen.
Diese Flammschutzmittel, die größtenteils bestehen B. von bromid- oder chlorhaltigen Chemikalien, unterbrechen wirksam die Verbrennung. Aber viele wurden damit in Verbindung gebracht gesundheitsschädliche Auswirkungen haben einschließlich Immuntoxizität, Reproduktionstoxizität, Krebs und beeinträchtigter neurologischer Funktion.
Flammschutzmittel auf Phosphor- und Stickstoffbasis werden gegenüber ihren halogenierten Gegenstücken bevorzugt und auch heute noch zum Brandschutz verwendet, auch in Australien. Allerdings stellen auch diese ein gewisses Risiko für die menschliche Gesundheit und die Natur dar (durch Toxizität und Anreicherung in der Umwelt).
Suche nach einer besseren Alternative
Unser Team hat stellte ein Material her, das vollständig aus Myzel besteht und vielversprechend für den Brandschutz ist.
Myzel ist die wurzelartige Struktur von Pilzen. Es besteht aus vielen dünnen, verzweigten Filamenten. Die Zellwände dieser Filamente bestehen größtenteils aus einem natürlichen Polymer namens Chitin (das auch in Krabbenschalen und Exoskeletten von Insekten zu finden ist).
Unser Material auf Myzelbasis ist leicht, umweltfreundlich, biologisch abbaubar und hat eine relativ lange Zündzeit.
Wenn es starkem Feuer oder Hitze ausgesetzt wird, kann sich das Material in Kohle verwandeln – einen schwarzen Rückstand mit hohem Kohlenstoffgehalt, der zurückbleibt, wenn das gesamte Wasser und die flüchtigen Verbindungen abgebrannt sind. Dies ähnelt der Holzkohle, die beim Verbrennen von Holz zurückbleibt. Diese Kohle schützt alle darunter liegenden brennbaren Materialien, indem sie die Wärmeübertragung verlangsamt und eine weitere Verbrennung verhindert.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Brandschutzmaterialien setzt unser Material bei Feuereinwirkung nur harmlose Naturprodukte wie Wasser und Kohlendioxid frei.
Ein vielseitiges Material
Unser Material ist flexibel und kann auf unterschiedliche Dicken verarbeitet werden, auch bis zu einer Stärke von 10 mm 1 mm dünne Tapete. Dies macht es nützlicher als den sperrigen Pilz Ziegel Unsere zuvor erstellte Gruppe.
Es könnte in Form dünner, tapetenähnlicher Bahnen verwendet oder zu dickeren und stärkeren Kernmaterialien verdichtet werden, die an Holz oder Verkleidungen erinnern.
Wir stellen zwei mögliche Anwendungen für die Bauindustrie vor (obwohl es auch andere Anwendungen in Branchen wie der Automobil- und Luft- und Raumfahrttechnik gäbe):
Nur pilzbefallene Platten als Laminate, deren Dicke individuell angepasst werden kann, was sich ideal für den Einsatz als Dämmplatten eignet
Pilzschichten, die auf der Oberfläche brennbarer Strukturen haften, werden auf die gleiche Weise wie Tapeten an Wänden angebracht, um den Brandschutz zu verbessern.
Die nächsten Schritte
Obwohl myzelbasierte Materialien derzeit weltweit im Bauwesen verwendet werden, Verpackung und IsolierungBisher sind keine davon kommerziell erhältlich. Darüber hinaus wurden keine davon für den Brandschutz verwendet oder zugelassen.
Die Pilzindustrie hat sich an uns gewandt, um unser Material und seine Machbarkeit für die Kommerzialisierung zu entwickeln. Zusammenarbeit wird von entscheidender Bedeutung sein, um eine geschlossene Industrie zu schaffen, in der landwirtschaftliche Abfälle in nachhaltige Biomaterialien umgewandelt werden können, die den Brandschutzanforderungen entsprechen.
Es ist noch ein langer Weg, bis unser Produkt von der Stange gekauft werden kann, und wir müssen dabei verschiedene Herausforderungen bei der Herstellung in großem Maßstab bewältigen.
Nichtsdestotrotz hoffen wir, dass unsere Arbeit irgendwann zu einer Zukunft beitragen kann, in der Gebäudebrände deutlich reduziert werden und unsere Häuser sicherere und nachhaltigere Lebensräume sind.
Mehr Informationen:
Nattanan Chulikavit et al., Einfluss von Wachstumsraten, mikrostrukturellen Eigenschaften und biochemischer Zusammensetzung auf die thermische Stabilität von Myzelpilzen, Wissenschaftliche Berichte (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-19458-0
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