Zielone materiały otwierają nowy rozdział w budownictwie

2025-08-26

Produkcja materiałów budowlanych, opartych na cemencie czy ceramice, jest energochłonna. Z kolei pozyskiwanie drewna wiąże się m.in. z kosztami przyrodniczymi. A gdyby tak jako materiały budowlane wykorzystać te, które szybko rosną, niemal nie generują śladu węglowego, są lekkie, trwałe i wytrzymałe? Mamy je w zasięgu ręki – to niektóre rośliny jednoroczne oraz… grzyby.

Naturalne domy ze słomy

W poszukiwaniu bardziej ekologicznych, a przy tym łatwo dostępnych materiałów, można sięgnąć nie tylko po ultra nowoczesne produkty, ale również sięgnąć do tych, które były wykorzystywane w budownictwie od tysięcy lat. Należy od nich choćby słoma zbóż, która de facto jest odpadem rolniczym. Od tysięcy lat była dodatkiem do cegieł, czy to suszonych, czy wypalanych, jako tak zwana domieszka organiczna, która zapewniała lepszą izolacyjność termiczną i mniejszą masę (analogicznie do współczesnej ceramiki poryzowanej).

Słoma w połączeniu z gliną jest okrywana na nowo przez tzw. budownictwo naturalne – słomiano-drewniane panele powstają nawet w wersji prefabrykowanej (tzw. straw bale) i służą jako materiał konstrukcyjny do budowy wszystkich elementów domu. W Polsce jest to jeszcze niszowy segment rynku, ale rozwija się w Europie oraz USA.

Takie domy ze słomy wyróżniają się zdrowym mikroklimatem, dobrą izolacyjnością, a elementy do ich budowy tworzą minimalny ślad węglowy i są biodegradowalne, a przy tym wytrzymałe (najstarsze zbudowane w tej technologii mają ponad 100 lat). Co ważne, zboża i tak są siane i ścinane co roku, a materiał budowlany jest pozyskiwany przy okazji produkcji rolnej.

– Zalety tych budynków mówią same za siebie. Przede wszystkim takie domy są zdrowe (…) Ale są jeszcze ogromne korzyści środowiskowe. To są materiały dostępne. Słoma jest odpadem rolnictwa, więc mamy jej nieograniczone zasoby. Nie musimy budować fabryk, zużywać nakładów wody, czy zanieczyszczać środowiska, żeby ten materiał pozyskać. Jest ona lokalna, więc nie trzeba jej transportować i jest biodegradowalna – mówi architektka Magdalena Górska, specjalizująca się w projektowaniu naturalnej architektury, w rozmowie z portalem regiodom.pl.

Beton z konopi, czyli nie taki paździerzowy paździerz

Konopie włókniste (przemysłowe) to kolejne rośliny, które mogą przysłużyć się nowoczesnemu, ekologicznemu budownictwu. I one mają swoją przeszłość, bo od dawna służyły do wytwarzania płyt paździerzowych, wykorzystywanych w m.in. meblarstwie (służył do tego także paździerz pozyskiwany z lnu). Nie można ich jednak uznać za ekologiczne, czy zdrowe, a to ze względu na kleje, które były używane do ich spajania.

I chociaż słowo „paździerz” – czyli wyjściowo odpowiednio oddzielone od włókien zdrewniałe części roślin włóknistych – nie budzi najlepszych skojarzeń – to ma on swoje miejsce w historii, a obecnie jest na nowo doceniany.

Konopie wróciły do budownictwa pod postacią… betonu. To biokompozyt złożony właśnie z paździerzy konopnych, łączonych z wapnem i piaskiem. Jest mniej kruchy niż tradycyjny beton, a przy tym zapewnia dobrą izolację termiczną i akustyczną, połączoną z regulacją wilgotności. Materiał jest lekki i wytrzymały, a bywa stosowany w postaci bloczków lub do wypełniania konstrukcji na bazie szkieletu drewnianego.

Beton konopny został opracowany we Francji w latach 80. XX wieku, jednak inspiracją było wykorzystanie paździerzy w tradycyjnym budownictwie. Obecnie jest produkowany pod kilkoma nazwami handlowymi, z których hempcrete jest używany też jako nazwa pospolita. W polskiej wersji można się też spotkać z określeniem konoplit.

Materiał jest stosowany przez polskie firmy, a jedna z nich została wyróżniona w konkursie Eko-Hero Małopolski 2024, organizowanym przez Gazetę Krakowską i Województwo Małopolskie.

Bloczki z konopi opatentowali także lubelscy naukowcy, zamiast wapna zastosowano w nich spoiwo magnezowe.

– Ma ono zdecydowanie lepsze parametry wytrzymałościowe w porównaniu z wapiennym, przez co mogliśmy zredukować jego ilość, zachowując wystarczające właściwości wytrzymałościowe. Mając większą proporcję organicznych, wysoko porowatych wypełniaczy (paździerzy), a mniejszy udział spoiwa, udało się nam poprawić zdolność izolowania termicznego. W efekcie uzyskaliśmy lekki bloczek o dobrych parametrach termoizolacyjnych – tłumaczy jeden z twórców patentu dr inż. Przemysław Brzyski z Katedry Budownictwa Ogólnego na Wydziale Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej w rozmowie z Kurierem Lubelskim.

W Polsce trwają prace nad zastosowaniem słomy i konopi

Polscy naukowcy nie powiedzieli ostatniego słowa w zakresie wykorzystania słomy oraz konopi w budownictwie. Od kilku lat trwają prace na Wydziale Leśnym i Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. W czerwcu 2024 roku opatentowano panele do izolacji akustycznej i cieplnej (oraz sposób ich wytwarzania). Panele składają się włókien konopnych oraz kory drzew rodzimych gatunków.

– Płyty mogą być wykorzystywane jako materiał poszyciowy ścian i sufitów, w tym jako płyty do sufitów podwieszanych. Mogą bezpośrednio konkurować ze styropianem i wełną mineralną – mówi mgr inż. Marcin Kuliński z Katedry Mechanicznej Technologii Drewna w materiale udostępnionym przez Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu.

Podjęto też prace m.in. nad zastosowanie słomy zbóż oraz rzepaku w izolacjach akustycznych, a także opracowaniem płyt meblarskich na bazie cząstek lignocelulozowych, pochodzących z rozdrobnienia tkanki drzewnej, ale też słomy i konopi oraz naturalnego spoiwa na z wykorzystaniem mąki żytniej i skrobi.

– Pracujemy nad wykorzystaniem materiałów lignocelulozowych. To bardzo szerokie pojęcie – od materiałów kojarzących się bezpośrednio z drewnem, ale obecnie coraz intensywniej z roślinami jednorocznymi, głównie słomami zbóż. Próbujemy z nich opracować bardzo szeroką gamę produktów, od tych przeznaczonych do budownictwa, takich o niskiej gęstości, przeznaczonych do izolacji, poprzez materiały meblarskie, przeznaczone na konstrukcje – mówił agencji Newseria prof. dr hab. Radosław Mirski z Wydziału Leśnego i Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

Czy „trzecie królestwo” podbije budownictwo?

Nie tylko rośliny mogą być podstawą innowacyjnych materiałów budowlanych, bo olbrzymi potencjał drzemie też w grzybach – zaliczanych do „trzeciego królestwa” poza zwierzętami i roślinami – a właściwie grzybni – mycelium. Pionierem zastosowań grzybni w budownictwie jest amerykańska firma Ecovative Design, która wyrosła z projektu naukowego, w ramach którego opracowano materiał izolacyjny na bazie grzybni. Obecnie z grzybni – odżywianej substratem z odpadów roślinnych – wytwarza m.in. opakowania i panele izolacyjne, ale pracuje także nad materiałami budowlanymi.

Modułowe bloki z grzybni i drewna tworzy też brytyjska firma PLP Architects. Mogą one służyć do wznoszenia ścianek działowych, mebli czy elementów wykończenia. Inne rozwiązanie zaproponowali naukowcy z uniwersytetu w Newcastle, tworząc „grzybobeton” mycocrete na bazie grzybni wyhodowanej na odpowiedniej pożywce, z kilkoma naturalnymi dodatkami i umieszczonej na „rusztowaniu” z dzianiny, co zapewnia większą wytrzymałość i elastyczność materiału.

Z kolei naukowcy z amerykańskiego Montana State University pracują nad betonem z zawartością grzybów i bakterii, który ma mieć zdolność do samodzielnej naprawy.

Natomiast w Czechach zdecydowano się wykorzystać mykokompozyt do budowy ekologicznych domków glampingowych – projekt o nazwie Samorost zrealizowano w Budziejowicach. Domki mają organiczny kształt, kojarzący się z purchawką, są zbudowane w szkielecie drewnianym z wypełnieniem z mykokompozytu. To na razie eksperyment, zaprezentowany w lutym 2025 r.

Na razie w przypadku materiałów budowlanych na bazie grzybni głównym problemem pozostaje ich trwałość, odporność na warunki zewnętrzne, nie nadają się także one na elementy nośne, jednak trwają prace nad poprawą tych parametrów.

Polskie prace nad mykokompozytami

W pracach nad wykorzystaniem grzybów w budownictwie nie pozostają też z tyle polscy naukowcy. Na Politechnice Białostockiej trwają prace nad projektem MycoMat. To mykokompozyt na bazie grzybni boczniaków ostrygowatych, który ma być wykorzystywany jako izolacja termiczna.

– Celem projektu jest stworzenie naturalnego kompozytu – materiału o dobrych właściwościach, który będzie mógł zastąpić wypełniacz, taki jak na przykład styropian – mówi dr hab. inż. Izabela Zgłobicka, prof. PB z Katedry Inżynierii Materiałowej i Produkcji na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej w materiałach na stronie uczelni – W tym przypadku materiałem bazowym kompozytu jest paździerz konopny lub słoma konopna z dodatkiem grzybni. Uzupełnieniem są fusy z kawy, które stanowią substancję odżywczą dla grzyba. Park maszynowy, którym dysponujemy na Wydziale Mechanicznym i Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku, pozwala nam badać duże próbki. Jednaki tutaj mamy ograniczenia w postaci wzrostu grzyba, ponieważ czekamy, aż wyrośnie. To trwa około miesiąca. Ten materiał cały czas żyje, aż do momentu, gdy chcemy zakończyć proces wzrostu, kiedy to materiał poddajemy sprasowaniu.  

Grzybnia jest też wykorzystywana przez designerów, również polskich, do tworzenia eksperymentalnych mebli. Przedmioty „rosną” w odpowiednich formach. Jednym z orędowników tej idei jest Marek Głogowski, który w ramach pracy dyplomowej na ASP stworzył lampę z grzybni.

Autor: Katarzyna Laszczak