MICELIO, material innovador en la construcción

¿QUÉ ES?

El micelio es la red de filamentos (hifas) de los hongos y actúa como su estructura vegetativa. Se ha descubierto que el micelio crece y se agrega a los sustratos orgánicos de los edificios para crear materiales resistentes, livianos y biodegradables que pueden servir como una alternativa sustentable a los materiales tradicionales como el hormigón, los plásticos y la madera.

Filamentos pluricelulares denominados hifas

El material micelial es el micelio mezclado con sustratos naturales, por ejemplo, aserrín, paja o algún residuo agrícola. A medida que el micelio se desarrolla, se enreda con estos materiales y finalmente termina formando una estructura densa y homogénea. Este material se somete a un secado térmico para desactivar el crecimiento y desarrollar resistencia para su uso en construcción.

Micelio en la arquitectura

HISTORIA

El uso del micelio en la construcción es relativamente reciente. Algunos estudios de empresas como Ecovative Design han impulsado su aplicación en bioplásticos y materiales de empaque. En arquitectura, uno de los proyectos más significativos es "Hy-Fi", desarrollado por The Living y presentado en Nueva York en 2014. Este proyecto consistió en una estructura completamente de ladrillos de micelio, demostrando su potencial aplicación como estructuras temporales y ecológicas.

Hy-Fi, la torre de ladrillos orgánicos y compostables

FABRICACIÓN Y PROCESO DE OBTENCIÓN

El proceso de fabricación del material de micelio consta de varias etapas:

1. Preparación del Sustrato: Se seleccionan materiales orgánicos como desechos de madera, paja o fibras vegetales.
2. Inoculación: Se introduce el micelio en el sustrato para que comience su crecimiento.
3. Incubación: Se mantienen condiciones óptimas de temperatura y humedad para estimular el crecimiento del micelio.
4. Moldeado: Se coloca la mezcla en moldes con la forma deseada.
5. Secado y Curado: Se aplica calor para detener el crecimiento del micelio y solidificar la estructura. 

Fabricación y proceso del micelio: explorando técnicas sostenibles para la arquitectura del futuro

PROPIEDADES

5.1 Sensoriales

• Textura similar al corcho.

• Color blanco o beige.

• Olor neutro.

5.2 Físico-Químicas

• Baja densidad (30-300 kg/m³).

• Alta porosidad.

• Resistencia a la humedad moderada.

5.3 Mecánicas

• Resistencia a la compresión: hasta 8 MPa.

• Capacidad de absorción de impactos.

• Flexibilidad limitada.

5.4 Tecnológicas

• Puede moldearse en diversas formas.

• Compatible con procesos de fabricación industrial.

5.5 Ecológicas

• 100% biodegradable.

• Producción con bajo consumo energético.

• No genera residuos tóxicos.

CARACTERISTICAS

• Biodegradable y sostenible: Se descompone naturalmente sin generar residuos tóxicos.

• Resistente a la humedad: Puede absorber y liberar humedad sin perder su estructura.

• Crecimiento adaptable: Puede moldearse en diferentes formas durante su crecimiento.

• Baja huella de carbono: Su producción emite menos CO₂ en comparación con materiales convencionales.

• Alta resistencia estructural: Aunque liviano, puede soportar cargas moderadas si se diseña adecuadamente.

• Compostable: Al final de su vida útil, puede ser devuelto a la tierra como abono.

• Autorreparable: Bajo ciertas condiciones, el micelio puede seguir creciendo y rellenar grietas menores.

• Aislante eléctrico: No conduce electricidad, lo que lo hace seguro para algunas aplicaciones.

Construcción con materiales biodegradables: el micelio como alternativa sustentable

CLASIFICACIÓN

El micelio en la construcción puede clasificarse según su aplicación:

• Ladrillos de Micelio: Bloques estructurales ligeros.

• Paneles Aislantes: Materiales de cerramiento con propiedades térmicas.

• Diseño Interior: Muebles y elementos decorativos biodegradables.

• Revestimientos y acabados: Superficies para paredes, techos o pisos con propiedades aislantes y estéticas.

• Estructuras temporales: Instalaciones efímeras para eventos, ferias o exposiciones, debido a su biodegradabilidad.

• Sistemas modulares: Piezas prefabricadas que pueden ensamblarse para construir espacios flexibles.

• Elementos acústicos: Paneles absorbentes de sonido para mejorar la acústica en interiores.

• Filtración y purificación: Componentes para sistemas de filtrado de agua o aire gracias a las propiedades del micelio.

• Bioimpresión 3D: Uso del micelio en impresoras 3D para crear formas arquitectónicas complejas y sostenibles.

• Cubiertas verdes: Aplicaciones en techos ecológicos al integrarse con sustratos para vegetación

USO Y APLICACIONES

• Construcción de muros ligeros.

• Aislamiento térmico y acústico.

• Elementos de diseño sostenible.

• Mobiliario ecológico y biodegradable.

• Recubrimientos interiores con aislamiento acústico.

• Producción de estructuras temporales en arquitectura efímera.

• Sustituto ecológico del plástico en mobiliario y embalaje.

• Material para revestimientos y acabados de interiores.

• Uso en proyectos de bioarquitectura y permacultura.

• Integración en viviendas autosustentables y ecológicas.

Micelio aplicado en la construccion, generado por IA

PUESTA EN OBRA

El micelio se emplea en paneles prefabricados o bloques que pueden ensamblarse en obra, similar a los materiales tradicionales. Su instalación no requiere adhesivos tóxicos y puede combinarse con otras estructuras sustentables. Se recomienda realizar un tratamiento de impermeabilización si se utilizará en ambientes con alta humedad.

1. Instalación de Ladrillos o Bloques de Micelio

• Se ensamblan de forma similar a los ladrillos tradicionales.

• Se pueden unir con morteros ecológicos, como barro, cal o bioadhesivos naturales.

• Para mayor estabilidad, se pueden reforzar con estructuras de madera, bambú o marcos metálicos livianos.

2. Instalación de Paneles de Micelio (Revestimientos y Aislamiento)

• Se fijan sobre superficies estructurales (muros de madera, metal o concreto).

• Se pueden adherir con pegamentos ecológicos o sujetar con anclajes mecánicos (tornillos, grapas o clavos).

• En sistemas de aislamiento, se insertan en cavidades de muros o techos, similares a la lana de roca o celulosa.

Para evitar deterioro por humedad, pueden llevar un sellador natural o una barrera de vapor.

3. Instalación en Mobiliario y Diseño Interior

• Se emplean como revestimientos decorativos, fijados con adhesivos o sujetadores mecánicos.

• En muebles, se ensamblan mediante prensado, adhesión o encastres sin necesidad de fijaciones metálicas.

Ejemplo práctico de aplicación del micelio en la construcción ecológica. Estructuras protantes.

ENSAYO DE CALIDAD

Se evalúa su resistencia mecánica, capacidad aislante y comportamiento al fuego mediante pruebas de compresión, conductividad térmica y resistencia al calor extremo. Adicionalmente, se realizan pruebas de durabilidad para evaluar su degradación en diferentes condiciones climáticas.

Resistencia Mecánica:

El micelio presenta una resistencia mecánica notable, comparable a materiales tradicionales como el poliestireno expandido (EPS). Investigaciones han demostrado que los materiales a base de micelio pueden superar al EPS en términos de resistencia, ofreciendo una alternativa más ecológica y biodegradable.

Capacidad Aislante:

Los materiales derivados del micelio exhiben excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico. Su estructura porosa y fibrosa contribuye a una alta capacidad de retención de calor y regulación de la humedad, mejorando la eficiencia energética de los edificios. Además, se ha observado que estos materiales pueden ofrecer una absorción acústica significativa, contribuyendo a ambientes interiores más confortables.

Comportamiento al Fuego:

El micelio, en su estado natural, es susceptible al fuego. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que, al combinarlo con materiales como la cascarilla de arroz, se pueden obtener revestimientos con una resistencia al fuego de hasta 60 minutos, lo que los hace seguros para su uso en la construcción.

Pruebas de resistencia al fuego en estructuras de micelio. Imagen generada por IA.

CONTROL DE CALIDAD

El monitoreo del proceso de incubación y secado es esencial para garantizar la uniformidad del material. Se realizan pruebas de resistencia, humedad y comportamiento ante agentes biológicos para verificar la durabilidad del material.

   

   Aspectos claves considerados en el control de calidad

Control de Cultivo

• Cepas y sustrato: Seleccionar cepas resistentes y sustratos sin contaminantes.

• Condiciones: Controlar humedad, temperatura y tiempo de crecimiento.

Pruebas Físicas y Mecánicas

• Compresión y flexión: Medir resistencia a cargas y deformaciones.

• Tracción: Evaluar la resistencia a tensiones.

Humedad y Densidad

• Humedad: Controlar el contenido de agua.

• Densidad: Asegurar propiedades mecánicas y aislantes adecuadas.

Resistencia al Fuego

• Combustión: Evaluar la velocidad de combustión y aplicar tratamientos ignífugos.

Durabilidad

• Exposición: Probar resistencia a la humedad, UV y biodegradación.

Fabricación

• Secado y moldes: Controlar el secado y la forma final del material.

Moldeo del micelio para su uso en bioconstrucción. Imagen generada por IA.

SOSTENIBILIDAD

• Alternativa ecológica con menor huella de carbono.

• Reducción de residuos industriales.

• Proceso de producción que minimiza la emisión de CO₂.

• Uso de materiales renovables y biodegradables.

• No requiere el uso de productos químicos contaminantes en su fabricación.

APORTES

Material de construcción ecológico: El micelio puede cultivarse en moldes con residuos orgánicos, formando bloques biodegradables y compostables. Estos bloques presentan propiedades como resistencia al fuego, aislamiento térmico y acústico, y son más ligeros que los materiales tradicionales. Además, su producción consume menos energía y reduce la huella de carbono.

Reducción de residuos y economía circular: Al utilizar desechos agrícolas y otros residuos orgánicos como sustrato para el crecimiento del micelio, se contribuye a la gestión de residuos y se promueve una economía circular. Una vez que el material cumple su función, es completamente biodegradable, cerrando el ciclo de vida del producto de manera sostenible.

Innovación en diseño y arquitectura: El micelio permite la creación de estructuras arquitectónicas únicas y personalizadas. Proyectos como el "Refugio Fúngico" en Bariloche, Argentina, han demostrado su viabilidad en la construcción de instalaciones temporales y muebles, destacando su versatilidad y potencial creativo.

IMPACTO AMBIENTAL

• Biodegradabilidad total, sin generar residuos contaminantes.

• Menor uso de recursos naturales en comparación con cemento o plásticos.

• Reduce la dependencia de materiales derivados del petróleo.

• Bajo impacto en la biodiversidad y ecosistemas cercanos a las fuentes de obtención del material.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas:

• Material renovable y biodegradable.

• Bajo costo energético en su producción.

• Propiedades aislantes y resistencia al fuego.

• Versatilidad en diseño y aplicaciones.

• Compatible con construcción modular y prefabricada.

Desventajas:

• Sensible a la humedad sin tratamientos adicionales.

• Uso limitado en estructuras de carga.

• Tiempo de producción mayor en comparación con materiales tradicionales.

• Falta de normativas específicas para su regulación en la construcción

 

OBRA RELEVANTE 

 The Growing Pavilion

The Growing Pavilion, pabellón de micelio presentado en la Dutch Design Week 2019, diseñado por Company New Heroes y Biobased Creations.

The Growing Pavilion es un innovador pabellón construido en 2019 para la Dutch Design Week en Eindhoven, Países Bajos. Diseñado por Company New Heroes en colaboración con Biobased Creations, este proyecto destaca por su enfoque en materiales biológicos y sostenibles.

• Material principal: Paneles de micelio (hongo) combinados con otros materiales biobasados como cáñamo y madera.

• Propiedades: Ligero, aislante térmico y acústico, biodegradable y de bajo impacto ambiental.

• Estructura: Módulos prefabricados ensamblados en un diseño geométrico, con una estética orgánica y natural.

• Durabilidad: Tratado para resistir condiciones climáticas adversas durante su exposición.

• Objetivo: Demostrar la viabilidad de materiales biológicos en la construcción y reducir la dependencia de materiales sintéticos o contaminantes.

CONCLUSIÓN 

El micelio se perfila como un material de construcción innovador y sostenible, con un gran potencial en la bioconstrucción. Su capacidad para crecer a partir de desechos orgánicos, su biodegradabilidad y sus propiedades aislantes lo convierten en una alternativa ecológica a materiales tradicionales como el concreto y los plásticos. Además, su ligereza y resistencia estructural adecuada para ciertos usos permiten su aplicación en paneles, ladrillos y revestimientos.

Sin embargo, su implementación a gran escala aún enfrenta desafíos, como la optimización de su resistencia mecánica, durabilidad y resistencia a la humedad. A medida que la investigación y el desarrollo avanzan, el micelio podría convertirse en un elemento clave para la arquitectura sustentable, promoviendo construcciones más ecológicas y eficientes.