Een team van wetenschappers heeft een biomateriaal ontwikkeld dat de regels van de traditionele techniek tart. Met behulp van fotosynthetische micro-organismen en zand slaagt het erin structuren te creëren die sterker worden door zonlicht en CO₂ absorberen. Als dit op grotere schaal wordt toegepast, zouden we kunnen wonen in gebouwen die zich regenereren als levende organismen.
Doe deze oefening: stel je een gebouw voor dat ademt, groeit en helpt onze atmosfeer te zuiveren. Welnu, dit is niet langer alleen sciencefiction. Een groep onderzoekers van de ETH Zürich heeft een innovatief bouwmateriaal ontwikkeld dat fotosynthese kan uitvoeren, koolstof kan opslaan en zich kan aanpassen als een levend organisme. Deze doorbraak biedt een revolutionair alternatief om de uitstoot van de bouwsector te verminderen.
Architectuur die ademt: hoe fotosynthetisch materiaal werkt
Het “levende fotosynthetische materiaal” is een creatie die het kunstmatige combineert met het natuurlijke. De onderzoekers hebben cyanobacteriën – organismen die fotosynthese kunnen uitvoeren – geïntegreerd in een speciale hydrogel. Deze gel, bestaande uit verknoopte polymeren die water, voedingsstoffen en CO₂ transporteren, zorgt ervoor dat de bacteriën kunnen leven en werken in 3D-geprinte structuren.
De sleutel tot deze technologie ligt in zelfvoorziening. Het materiaal heeft alleen zonlicht, water met voedingsstoffen en kooldioxide nodig om actief te blijven. In ruil daarvoor produceert het biomassa en absorbeert het CO₂ uit de omgeving, waardoor het een veelbelovend alternatief is voor conventionele materialen die tijdens de productie alleen maar vervuilende gassen uitstoten.
Dankzij digitaal ontwerp en 3D-printen kunnen de lichtstroom en de toegang tot voedingsstoffen in het materiaal nauwkeurig worden geregeld, waardoor de bacteriën meer dan een jaar kunnen overleven. Deze symbiose tussen biologie en technologie maakt van elk stuk een kleine machine voor koolstofopslag.
Van laboratorium naar de echte wereld: levende blokken die koolstof opslaan
De eerste tests met het materiaal hebben geresulteerd in boomstamachtige structuren, die momenteel te zien zijn in het Canadese paviljoen op de Architectuurbiënnale van Venetië. Een van deze stukken is drie meter hoog en kan tot 18 kg CO₂ per jaar opslaan, een hoeveelheid die vergelijkbaar is met de absorptiecapaciteit van een volwassen dennenboom.
Volgens dit team zou deze ontwikkeling kunnen worden gebruikt als gevelbekleding voor gebouwen, waardoor de muren worden omgevormd tot levende koolstoffilters. Het grote voordeel is dat er geen complexe energiesystemen nodig zijn: de bacteriën doen al het werk met behulp van zonne-energie.
De onderzoekers zijn van mening dat dit soort materialen, die als levend worden beschouwd, niet alleen de manier waarop steden worden gebouwd zullen veranderen, maar ook de manier waarop ze zich tot de omgeving verhouden. Een architectuur die zich niet alleen aanpast aan de omgeving, maar deze ook regenereert.
