Mycelium in voedsel en materialen

Het doel van het project

Fossiele en niet-duurzame grondstoffen worden veelvuldig gebruikt in de maakindustrie en voedingsindustrie. Om aan te sluiten bij de groeiende marktvraag naar duurzame alternatieven, is de ontwikkeling van biobased materialen en producten essentieel.

In dit project ontwikkelen en testen we innovatieve producten van mycelium. Mycelium is een dicht netwerk van schimmeldraden dat zich voedt met plantaardige materialen en het plantaardige materiaal aan elkaar bindt. Het werkt daarmee als een soort ‘natuurlijke lijm’. We richten ons in dit project op twee toepassingen van mycelium: biobased materialen en duurzaam, lokaal geteeld en plantaardig voedsel. Ook werken we aan schaalbare productiemethoden. Vanuit Hogeschool Inholland richten we ons in dit onderzoeksproject op de ontwikkeling van biobased materialen. Dit project wordt medegefinancierd door de Europese Unie.

Het hoofddoel is het opzetten van circulaire productieketens voor mycelium, waarbij we ons in eerste instantie richten op Noord-Holland. Mycelium vervangt fossiele en niet-duurzame grondstoffen in de maakindustrie en voedingsindustrie. We leggen de focus op het gebruiken van reststromen, die we hoogwaardiger in willen zetten. Het project richt zich daarbij op vier onderdelen: energiezuinige sterilisatie, het ontwikkelen van myceliumproducten, het ontwikkelen van eiwitproducten met mycelium, en communicatie en kennisdeling.

Centraal staat een innovatieve proefinstallatie die substraat steriliseert voor myceliumproductie. Steriel werken is essentieel: als niet hygienisch gewerkt wordt, groeien er schimmels die niet van pas komen in het proces. Het project versnelt de overstap naar een biobased economie via technologische innovatie, regionale samenwerking en marktvalidatie. We produceren en gebruiken namelijk lokale, hernieuwbare grondstoffen die niet gebaseerd zijn op fossiele brandstoffen. Zo maximaliseren we de economische en ecologische impact van mycelium.

Binnen Hogeschool Inholland hebben we al jarenlang ervaring met myceliummaterialen. Zo deden we onderzoek naar de toepassing van mycelium als isolatiemateriaal in de bouw. Ook werkten we aan een surfboard gemaakt van mycelium en een surfboard van gerecycled plastic met mycelium. In deze surfboards waren de harsen gedeeltelijk biobased. In dit project streven we ernaar om 100% biobased materialen te gebruiken die watervast zijn en die naast surfboards ook gebruikt kunnen worden voor andere doeleinden, zoals het produceren van gevelpanelen, of voor andere doeleinden in de bouw. Door te starten met gevelpanelen verkennen we welke andere toepassingen geschikt zijn voor myceliummaterialen.

Hoe pakt Inholland dit onderzoek aan?

In dit project richten we ons op het uitvoeren van materiaaltesten. We maken daarnaast demonstrators van de producten; dit zijn prototypes waarmee we laten zien wat er mogelijk is met mycelium en andere biobased materialen. We willen diverse materiaalsamenstellingen maken door verschillende vezels en reststromen te gebruiken. Daarbij onderzoeken we hoe goed de materialen groeien.

Vervolgens maken we een selectie van materialen om samples te maken die we mechanisch testen op sterkte. Daarna selecteren we de beste materialen die we voorzien van verschillende natuurlijke coatings. Om deze materialen te testen, maken we een buitenopstelling waarin ze worden blootgesteld aan weersinvloeden.

We focussen ons in eerste instantie op de ontwikkeling van een gevelpaneel. Dit is een buitentoepassing die veel inzichten oplevert over waterdichtheid, weersbestendigheid en andere vereisten zoals brandveiligheid. Als we erin slagen een materiaalsamenstelling te maken die zich buiten goed houdt, biedt dit kansen voor andere toepassingen. Op basis van wat we leren van het gevelpaneel, zoeken we naar andere interessante toepassingsmogelijkheden. Dit kunnen tijdelijke buitentoepassingen zijn die normaal van hout of plastic gemaakt worden. Denk aan composteerbare mallen voor het gieten van beton, tijdelijke informatieborden, beplating of bodemafscheiding voor paden, ondersteuning voor jonge bomen, of kratjes, trays en pallets. Deze zoektocht naar geschikte toepassingen is een belangrijk onderdeel van het onderzoek.

Wat is het belang voor het onderwijs?

Studenten van de opleidingen Werktuigbouwkunde, Bouwkunde en Finance werken mee aan het onderzoek naar nieuwe biobased materialen. Zo vragen we aan Bouwkunde-studenten om mee te denken over geschikte toepassingen binnen de bouw voor dit soort nieuwe materialen. Ook studenten Werktuigbouwkunde worden betrokken om mee te denken over het (geautomatiseerde) productieproces voor dit soort nieuwe materialen. Zij dragen zo bij aan het oplossen van actuele vraagstukken binnen de maak- en voedselindustrie.

De opgedane kennis delen we in gastcolleges en het reguliere onderwijs. Zo leren studenten over relevante thema's zoals circulariteit, uitputting van fossiele grondstoffen en duurzaamheid.

Hoe betrekken we het werkveld?

Mycelium leent zich voor meerdere toepassingen: van voeding tot bouwmaterialen. Daarom werken partners uit verschillende sectoren samen in het consortium. Het consortium bestaat uit diverse partners:

• Paddenstoelenkwekers, die vegetarische voedingsproducten produceren op basis van paddenstoelen;
• Een ondernemer die het productieproces industrialiseert voor voeding én bouwmaterialen;
• Hogeschool Inholland: we doen materiaalonderzoek en maken prototypes van mycelium;
• Een ontwikkelaar van verpakkingsmateriaal die zich richt op biobased verpakkingsmaterialen, waaronder mycelium.

Wat zijn de (verwachte) resultaten?

Een van onze uiteindelijke doelen in dit project is het ontwikkelen van circulaire en duurzame productieketens voor myceliumtoepassingen in Noord-Holland. Deze ketens bieden een alternatief voor fossiele en niet-duurzame grondstoffen in de maakindustrie en voedingsindustrie.

We verwachten inzicht te krijgen in de mogelijkheden van myceliummaterialen voor buitentoepassingen. Door het testen van gevelpanelen leren we hoe mycelium zich houdt onder verschillende weersomstandigheden en wat nodig is om het materiaal waterdicht en weersbestendig te maken. Deze kennis stelt ons in staat om andere geschikte toepassingen te identificeren en te ontwikkelen. Het project levert daarmee niet alleen concrete prototypes op, maar ook kennis over welke toepassingen het meest kansrijk zijn voor myceliummaterialen.