İçindekiler
Sıfır karbon hedefinde inşaat teknolojisiyle beraber yapı malzemelerinde de büyük dönüşüm beklenmektedir. Doğaya zarar vermeyen ve ekolojik dengeyi korumaya yönelik olarak geliştirilen biyo bazlı malzemelerden bir yenisi olan miselyum mantar, yapı malzemesi teknolojisinde alternatif ve gelecek vadeden bir konu olarak karşımıza gelmiştir.
Miselyum Nedir?
İçeriğinde kitin, selüloz, proteinler gibi doğal polimerlerden oluşan miselyum ağı, aslında mantarın besin maddelerini sindirmek için kullanıldığı köklerini birbirine bağlayan organik kısım olup, birçok maddeyi birbirine yapıştırma özelliğine sahiptir. Uzun, dallanma gösteren ve ipliksi bir mantar yapısı olan hiflerin bir araya gelmesi ile oluşur. İnşaat sektöründe ise çok düşük maliyetle üretilebilmesi nedeniyle son dönemde ilgi odağı olmuştur.
Miselyumun Genel Özellikleri
Miselyumun yetiştirilmesi oldukça kolaydır. Üretim aşamasında çok kolay şekil alabilmekte ve tamamen biyolojik olarak parçalanabilmektedir. Miselyum, biyolojik olarak parçalanabilirliği, düşük çevresel etkileri ve karbon ayak izine ek olarak düşük maliyeti, yoğunluğu ve enerji tüketimi de dahil olmak üzere geleneksel sentetik malzemelere göre birçok önemli avantaja sahip diyebiliriz. Bu yönüyle, miselyumun atıkları ortadan kaldırma; üretim ve kullanım şeklimizi dönüştürmeyi başaracak ve döngüsel bir ekonominin yaratılmasına da yardımcı olacağını görüyoruz
Doğal bir yapıştırıcı olan miselyum, basınç dayanım özelliği sayesinde uçak, roket, otomotiv, yalıtım gibi birçok farklı sektörde kullanılmaktadır. Suda yüzebilmesi ve neme karşı olan direnci ile de sınırsız bir kullanım alanı sunar. Aksesuar ve mobilya gibi alanlarda da sıklıkla tercih edilmektedir. Organik ve doğada çözünebilen bir madde olması sebebiyle doğaya bırakıldığında da hiçbir zarar vermeden toprağa hızlıca karışabilmektedir.
Miselyum Üretim Prosesleri
Miselyum üretim süreci oldukça hızlı ve maliyetsizdir. Miselyum, düşük değerli mahsul atıkları veya ahşap atıkları (eski saman, pirinç, mısır kabuğu) gibi organik atıklar yoluyla 2 – 4 hafta içinde yetiştirilebilmektedir. Mantarları birbirine bağlayan ipeksi bir yapıya sahip olan miselyum, doğal yapıştırıcı özelliğine sahip mantar ağı olarak tanımlanmaktadır. Yaklaşık 5 ila 7 gün gibi kısa bir sürede ışığa veya suya ihtiyaç duymadan atık ve yan ürünlerden beslenerek gelişmektedir. Bu şekilde de toksin giderme, karbon yutma gibi özellikler göstermektedir.
İmalat sürecinde miselyum, atık malzemeleri kapsülleyip temel malzemeyi yiyerek kendisine bağlanan parçalarla büyümekte ve bulunduğu kabın şeklini almaktadır. Sonrasında katılaşıp ürünü sağlamlaştırmaya yardımcı olacak preslenmeye hazır olur. Elde edilen kompozit miselyumdan yüksek performanslı yalıtım izolasyon ürünleri ve (ağaçsız imal edilmesi durumunda) mobilya üretim malzemeleri elde edilmektedir.
İnşaat Sektöründe Miselyum
İnşaat sektöründe miselyumun bölme duvar tuğlaları hâline getirilip kullanıldığı projeler bulunmaktadır. Miselyum tuğlaları bir araya getirilerek kısa bir süre içinde malzeme birbirine yapıştırılmaktadır. Kuruduktan sonra zımparalanabilen ve boyanabilen sert bir yüzey oluşturan miselyum tuğlalar, kurşun geçirmezlik ve karbondioksit emici özelliği ile gelecekteki binaların inşası için ekoloji dostu, sürdürülebilir ve aynı zamanda dayanıklı bir malzeme olma yolunda ilerlemektedir.
Miselyumu Etkileyen Faktörler
Miselyum malzemesinin özelliklerini etkileyen faktörler dört grupta incelenebilir:
Mantar Türü
Mantarın cinsi, elde edilen kompozitin özelliklerini büyük ölçüde etkilemektedir.
Alt Bileşen – Substrat
Mukavemet, young modülü ve dayanım özelliklerini etkilemektedir. Kesme sırasında çatlama miktarlarını da azaltmaktadır.
Pres Koşulları
Miselyum benzeri kompozitlerin yapısal özellikleri, soğuk veya sıcak presleme yoluyla etkin bir şekilde geliştirilebilmektedir. Presleme ile malzeme yoğunluğu artırılarak boşluk miktarı düşürülmektedir. Kalınlık azalması nedeniyle üst üste binen noktalarda hifler arasındaki temas artırılmaktadır. Malzemelerin mekanik özellikleri de presleme sıcaklığından büyük ölçüde etkilenmektedir.
Diğer Parametreler
Büyüme süresi ve koşulları, malzeme kurutma yöntemleri gibi işleme parametreleri de nihai malzemenin özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Daha uzun sürede yetiştirilen malzemeler termal olarak daha kararlı ve daha az gözeneklidir. Bu nedenle uzun kuluçka süresi malzemenin gücünü artırmaktadır. Miselyum büyüdükçe hifler arasındaki boşluklar doldurulur ve hifler güçlü bir şekilde birbirine bağlanarak toplam yoğunluk artmaktadır. Buna karşılık uzatılmış kuluçka süresi, takviye malzemesi görevi gören alt tabakanın tamamen bozulmasına neden olabilmektedir. Çeşitli mantarların optimum büyümesi için ortalama pH seviyesi 5 ila 8 arasında, nem seviyesi de %70 ila %100 arasında değişmektedir.
Miselyumun Avantaj ve Dezavantajları
Miselyumun Avantajları
Uzun ve maliyetli fabrikasyon süreçleri gerektirmeksizin doğal yollardan kısa zamanda oluşan miselyum, kolaylıkla ve oldukça düşük maliyetlerle tekrar doğaya atık üretmeden dönebilmektedir. Miselyum biyokompozitleri başta tarımsal atıklar olmak üzere çeşitli büyüme ortamları kullanılarak yetiştirilmektedir. Hif, ek enerji girişi olmadan ortam koşulları altında organik materyalin yüzeylerine bağlanmakta ve doğal yapıştırıcı görevi görmektedir. Boşluklu yapısı ve kimyasal bileşenlerinin özellikleri miselyumun hafif olmasını sağlar. Aynı şekilde hafif bir yapı malzemesi tedarik ve inşaat aşamasında stoklama, taşıma ve işçilik anlamında kolaylık ve zaman tasarrufu sağlayamaktadır.
Miselyum biyokompozitlerinin ses ve ısı yalıtım kapasitesi yüksektir. Artan konfor talebini karşılamada ve zorlu iklim koşullarında ısı – ses izolasyonu sağlayarak geleneksel yapı malzemelerine alternatif olabilme durumu karşımıza çıkmaktadır. Miselyum, yangın geciktiriciliği ise tehlikenin boyutunu azaltarak yangına müdahale için zaman kazandıracaktır. Yangın sırasında kritik bir eşik olan ani parlama (flashover) süresini de uzatarak maddi ve can kaybı riskini mümkün olduğunca dengeleyecektir. Ayrıca yangın esnasında zehirli gazlar açığa çıkarmamaktadır. Yapısal kütlenin bir binanın toplam gömülü karbonuna en büyük katkıyı yaptığı göz önüne alındığında miselyum gibi düşük karbonlu malzemelerin yapısal uygulamaları bir binanın çevresel performansını önemli ölçüde iyileştirme potansiyeline sahiptir. Miselyum, biyokompozitler tasarımcıya şekiller ve iç geometriler yaratma konusunda yeni özgürlükler sunmaktadır.
Miselyumun Dezavantajları
Miselyum kompozitlerinin çekme ve basınç mukavemet özellikleri yeterli değildir. Boşluklu yapısı nedeniyle su emme kapasitesi yüksektir. Bu nedenle duvarlarda dolgu malzemesi veya dış cephe kaplama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Su ve nem, kompozit üzerinde bozulmalar yaratarak yapının kısa ömürlü olmasına yol açmaktadır. Bu nedenle yalnızca doğru yerde kullanılması hâlinde verim sağlanabilir.
Miselyumun Potansiyel Geleceği, Fırsatlar ve Tehditler
Çeşitli araştırmalara göre miselyum bazlı kompozitler plastiklere kıyasla nispeten düşük bir yoğunluğa, yığma yapılarda kullanılan geleneksel malzemelere göse ise düşük bir basınç ve çekme dayanımına sahiptir. Bunlarla birlikte miselyum ve kompozitlerinin çekme ve basınca karşı mukavemeti yetersizdir. Ayrıca belli standartları karşılamak için miselyum ve miselyum kompozitlerinin yangın geciktiricilik özellikleri artırılmalıdır. Ancak yanan bir kompozit tarafından salınan ısı, duman ve gazlar da yangınla mücadeleyi zorlaştıracaktır.
Mantar bazlı kompozitler sürdürülebilir ekonomi kavramına uygun bir yeniliktir. Miselyum doğal yapıştırıcı görevi üstlenerek tarım ve sanayi atığı organik substratları bağlayarak yenilikçi ve sürdürülebilir malzemeler hâline getirmekte ve atık dönüşümüne katkı sağlamaktadır. Miselyum kompozitlerinin paketleme, yapı tasarımı, duvarlar, yalıtım ve hatta sanat gibi farklı alanlarda uygulanabilirliği kanıtlanmıştır. Miselyum kompozitlerin mekanik ve fiziksel avantajlarını düşük maliyetleri, çevre dostu üretim süreçleri ve biyolojik olarak parçalanabilirlikleri ile birleştirdiğimizde, kompozitlerin inşaat endüstrisinde kullanılan geleneksel malzemelerle rekabet gücünün yüksek olduğu görülmektedir. Teknik özellikleri ve ekolojik faydaları nedeniyle miselyum kompozitlerinin gelecekte oldukça yaygın kullanılacağını düşünüyoruz.
