Procedimiento para el crecimiento de estructuras orgánicas y biodegradables a partir de residuo agrícola y micelio de hongo, y su uso como componentes aislantes en construcción.

Procedimiento para el crecimiento de estructuras orgánicas y biodegradables a partir de residuo agrícola y micelio de hongo, y su uso coma componentes aislantes en construcción, caracterizado por su diseño y fabricación de estructuras aislantes térmicas coherentes con cierta rigidez, 100% orgánicas y biodegradables, utilizando para ello residuo agrícola

(paja, virutas de madera, hojas, cascaras de semillas...) y semillas de distintas especies de hongo (Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes, Ganoderma lucidum...). La novedad fundamental de la invención radica en el aprovechamiento de las cualidades conglomerantes que aporta el micelio de hongo y su facilidad de crecimiento sobre el sustrato agrícola adecuado para generar geometrías rígidas y coherentes, biodegradables y con cualidades aislantes. Asimismo, presenta como novedad el uso de estas estructuras para fines arquitectónicos y constructivos y también, una serie de diseños y prototipos fabricados para usos específicos coma paneles aislantes, módulos de pared o componentes modulares para conformar estructuras par agregación para delimitar espacios o servir como soporte para jardines verticales.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201300291.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE SEVILLA.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GONZALEZ DIEZ,ISABEL, MAYORAL GONZÁLEZ,Eduardo.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que... > C12N1/14 (Microorganismos fúngicos (cultivo de setas A01G 1/04; como novedades vegetales A01H 15/00 ); Sus medios de cultivo)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION... > Elementos de construcción de espesor relativamente... > E04C2/10 (de madera, fibras, virutas, tallos vegetales o análogos; de materias plásticas; de productos en forma de espuma (E04C 2/26 tiene prioridad))

PDF original: ES-2497415_A1.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO PARA EL CRECIMIENTO DE ESTRUCTURAS ORGÁNICAS Y BIODEGRADABLES A PARTIR DE RESIDUO AGRÍCOLA Y MICELIO DE HONGO, Y SU USO COMO COMPONENTES AISLANTES EN CONSTRUCCIÓN.

Objeto de la invención

La presente invención se encuadra dentro del sector técnico biotecnológico, medioambiental y arquitectónico. Tiene por objeto desarrollar un método de crecimiento de estructuras biodegradables orgánicas aislantes (térmicas y/o acústicas) para hacer crecer micelio dentro de moldes a partir de residuo agrícola y semillas de hongo; así como diseños y prototipos de dichas estructuras para ser usados en el ámbito arquitectónico-constructivo. El presente documento, pretende proteger tanto el protocolo empleado para el cultivo de micelio con el fin de generar estructuras aislantes, como los diseños de dichas estructuras y su uso en el ámbito arquitectónico y en el de la construcción.

Esta invención identifica el problema del consumo de energía implícito en los procesos de fabricación de objetos, los desechos que generan y en que se convierten al acabar su vida útil, y la importante cantidad de C02 que se emite al fabricarlos con los medios tradicionales. Por ello, propone como alternativa el aprovechamiento de las cualidades que tiene el micelio de hongo para crecer productos en lugar de fabricarlos, de modo que no supongan una amenaza para el medio en ningún sentido.

En concreto, se plantea sustituir paneles aislantes y otros productos del mundo de la edificación fabricados con espumas derivadas del petróleo, por este tipo de estructuras aislantes orgánicas y biodegradables. Los materiales fabricados con derivados del petróleo no se pueden reciclar, si se queman producen gases tóxicos, y además su proceso de fabricación supone una elevada emisión de C02. Sin embargo, las estructuras crecidas a partir de residuo agrícola y semillas de hongo, no sólo no sufren estas desventajas, sino que liberan nutrientes para el suelo al acabar su vida útil. Debido a ello, podría decirse que en lugar de un impacto negativo, causan incluso un impacto positivo en el medio.

Por todo ello, se propone el cultivo de estructuras orgánicas biodegradables a partir de residuo agrícola y micelio de hongo, con el objetivo de fabricar prototipos para ser

usados como paneles aislantes térmicos y acústicos, componentes modulares para conformar estructuras espaciales, y módulos para conformar fachadas y paredes.

El diseño y crecimiento de este tipo de estructuras, genera las siguientes ventajas:

1. Se sustituyen los tradicionales mecanismos de diseño y producción basados en el consumo de recursos naturales y la generación de desechos, por la generación de recursos y el impacto positivo en el medio.

2. Se eliminan los efectos nocivos que provocan los paneles y estructuras equivalentes fabricados con espumas derivadas del petróleo, tales como la contaminación del medio o la emisión de gases tóxicos en caso de incendio.

3. Se elimina el consumo de energía que se necestia en la fabricación de dichos paneles porque las estructuras orgánicas que se plantean crecen de forma natural.

4. Se elimina la emisión de C02 que se libera al fabricar estructuras con espumas derivadas del petróleo.

5. Se reutiliza y aprovecha el residuo agrícola sobrante de otras actividades como cáscaras de almendra, de arroz, paja, virutas de madera, etc.

6. Se evita el impacto paisajístico y medioambiental y se elimina la noción de desecho (el medio no reabsorbe una espumas derivadas del petróleo, pero sí residuo agrícola y micelio de hongo). De hecho, no sólo no se produce desecho sino que se liberan nutrienes para el suelo cuando estas estructuras orgánicas se descomponen al final de su vida útil.

Estado de la técnica

En la oscuridad y con niveles altos de humedad, las semillas de hongo se desarrollan sobre el sustrato agrícola produciendo el crecimiento de micelio, que es la masa de hifas que constituye el cuerpo vegetativo de un hongo. El micelio actúa como conglomerante del residuo agrícola del que se alimenta, aportando cohesión, resistencia y rigidez. Por ello, es adecuado para crecer estructuras orgánicas sólidas y coherentes. Este tipo de estructuras no requiere de un suministro de energía suplementario para su fabricación porque crecen de forma natural. Además, como la disponibilidad de residuo agrícola y semillas de hongo es muy alta en la mayor parte

del globo, se pueden fabricar de manera local evitando así el consumo de energía que requeriría su transporte. Todo ello, evita la emisión de C02 a la atmósfera. Estas estructuras son biodegradables y no producen desechos ni contaminan; de hecho, se pueden desbrozar al final de su vida útil y servir como nutrientes para favorecer el crecimiento de elementos vegetales.

Eben Bayer y Gavin Mclntyre, fundadores de Ecovative Design, advirtieron estas ventajas y la posible aplicación industrial del crecimiento del micelio de hongo sobre sustrato agrícola, y desarrollaron Greensulate, un material compostable y biodegradable hecho a partir de residuos agrícolas como hojas, cáscaras de semilla, paja o virutas de madera, y semillas de hongo, desarrollado principalmente para fabricar protectores de embalaje. Según los datos que presenta Ecovative Design, un panel rígido de Greensulate aísla térmicamente igual que uno de EPS (poliestireno expandido), tan sólo incrementando un 15% su sección en relación al de EPS. Para la misma cantidad de material producido, Greensulate consume diez veces menos energía y produce ocho veces menos emisiones de dióxido de carbono que el EPS (considerando también la fase de transporte del material) (Tabla. 1). De hecho, si se reemplazaran los paneles de EPS por paneles de Greensulate, las emisiones de C02 se reducirían en 25.000.000 kg en dos años (Tabla.2).

Material.

Greensulate

Densidad

0,53 g/cm3

0,86 g/cm3

Coeficiente R

0.63 m2K/W

0.53 mK/W "

Inflamabilidad

Alta

Muy baja

Resistencia

2.32 kg/cm2

3.79 kg/cm2

Huella Ecológica

Grande

Pequeña

Coste

3-4 $/m3

2-3 $/m3

Tabla. 1. Tabla comparativa de características entre EPS y Greensulate (Ecovative

Design)

Material

im3 EPS - /

1m3 Greensulate

C02 emitido

462 Kg

31 Kg

Energía consumida

5000MJ

625 MJ

Tabla.2. Tabla comparativa de consumo energético y emisiones entre EPS y

Greensulate (Ecovative Design)

Descripción del contenido de las figuras

Figura. 1. Prototipo de panel aislante para interior de muros, donde:

cm < D < 100 cm 15 cm < d < 50 cm 3 cm < e < 5 cm

Figura. 2. Prototipo de panel dentado aislante para recubrir superficies interiores

crecido a partir de sustrato de paja triturada pasteurizada y semillas de Pleurotus

ostreatus, donde:

cm < d < 70 cm 7 cm < e < 15 cm

Figura 3. Prototipo de componente hexagonal aislante para recubrir superficies interiores crecido a partir de sustrato de paja triturada pasteurizada y semillas de

Pleurotus ostreatus, donde:

cm < d < 10 cm

Figura 4. Prototipo de módulo para... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento para el crecimiento de estructuras orgánicas y biodegradables a partir de residuo agrícola y micelio de hongo, caracterizado por seguir el siguiente 5 procedimiento de cultivo de micelio de hongo sobre residuo agrícola:

a) Desinfección del molde, primero con alcohol y luego con agua oxigenada.

b) Llenado del molde con residuo agrícola previamente hervido.

c) Disposición de semillas de hongo sobre el molde relleno con el sustrato agrícola.

1 n

d) Cubrición del molde relleno con plásticos humedecidos para dejar crecer el micelio en la oscuridad durante dos semanas aproximadamente en unas condiciones de humedad del 75%-85% y de temperatura en torno a los 20°C.

e) Separación de la estructura crecida del molde y secado de la misma.

2 - Uso de las estructuras orgánicas y biodegradables descritas según el procedimiento de la reivindicación 1, como componentes aislantes en construcción.