Какие материалы мицелий оставит в прошлом.
Текст: Светлана Балакай
Фото: чашка чагаччино. AI, Светлана Лажко / Фотобанк Лори
В 2021 г. объем мирового грибного рынка составил $58,8 млрд. Считается, что к 2027 г. стоимость отрасли достигнет $86,5 млрд. Ниша изготовления материалов из грибов в 2022 г. оценивалась в $4,5 млрд. По прогнозам Future Market Insights, к 2032 г. объем индустрии составит $8 млрд с ежегодным приростом 5,8%.
Ключевыми преимуществами грибных материалов считаются легкость, экологичность и простота эксплуатации. Для ускорения роста отрасли не хватает промышленных объемов производства: как только выпуск мицелия покинет категорию нишевого экобизнеса, развитие индустрии усилится как минимум в 10 раз. Аналитики предполагают, что уже к концу десятилетия грибная промышленность оставит позади производство традиционных строительных материалов, которое на текущий момент демонстрирует годовой прирост в размере 10—15%.
– Грибы давно стали неотъемлемой частью разных инновационных технологий. Без них не работает ни одна современная отрасль промышленности: производство тканей, древесины, получение лекарственных препаратов, биохимия, начиная от лимонной кислоты и заканчивая любой сложной органикой. Развитие шло десятилетиями и сейчас достигло своего пика. За последнее время были открыты многие функции и свойства грибов, о которых раньше не подозревали.Миколог, кандидат биологических наук Михаил Вишневский
В 2023 г. на грибном рынке доминируют США, Азиатско-Тихоокеанский регион и, в частности, флагманский стартап Ecovative Design. Весной 2021 г. поставщик ткани из мицелия Ecovative привлек $100 млн инвестиций, проведя одну из крупнейших сделок в отрасли. Рост финансирования обусловлен интересом, который проявили к материалу ведущие модные бренды, в числе которых Adidas, Lululemon, Stella McCartney, Hermes, Gucci, Saint Laurent и Balenciaga. Тем не менее, эксперты считают, что основное применение грибы найдут в сфере строительства и утилизации мусора.
Грибы против отходов
Питерский стартап Spawn, специализирующийся на разработке материалов, развивает экологичный метод уничтожения целлюлозных отходов. При этом конечный продукт используется как сырье для изготовления мебели и стройматериалов. Говоря максимально простым языком, сотрудники Spawn собирают окурки, чеки и одноразовую тару, помещают их в нужную форму, высаживают туда же грибы и ждут, пока те заполнят собой все пространство. В среднем за 5 дней грибы не только ликвидируют отходы, но и приобретают новые свойства, превращаясь, например, в кирпичи или стулья.
В 2023 г. компания открыла цех и лабораторию, где вывела свыше 250 видов грибов. На 2024-й запланирован запуск завода. Для полноценного выхода на коммерческий уровень стартап намерен привлечь 45 млн руб. инвестиций: средства будут потрачены не только на увеличение мощностей, но и на логистику. Проект получил государственную поддержку – грант от правительства, премию на конкурсе Green Tech Startup Booster от Сколково, а также специальный приз в рамках фестиваля молодых предпринимателей Петербурга. На тестирование технологий будет направлено еще 17 млн рублей. В будущем стартап намерен запустить производство полного цикла. Судя по данным Российского экологического оператора, у проекта огромное пространство для роста, так как годовой объем кассовых чеков в РФ составляет 10 тыс. тонн. При этом общее количество бумажных отходов превышает 12 млн тонн в год.
– Мы можем сами производить любую форму, закладывая туда отходы и грибы, которые вырастают уже в готовые изделия. Мы решили, что финальным продуктом станут мебель, предметы для дома, декор, бытовые изделия, а также стройматериалы. Мы берем то, что должно умереть на свалке, и даем этому новую жизнь.Глава Spawn, промышленный дизайнер Дарья Токарева
Научить грибы питаться окурками удалось и Питеру Маккою, лидеру американской организации Radical Mycology. Эксперт утверждает, что в будущем его «воспитанники» вида Pleurotus будут переваривать памперсы, а также нефтяные и даже радиационные отходы. Одри Спейсер из Брюсселя выбрала более практичный подход и запустила производство пепельниц из живых грибов, уничтожающих окурки за 2 недели.
Зачем перерабатывать отходы, если можно сразу делать упаковку из грибов?
Примерно так подумали стартаперы и развили рынок грибной упаковки до $57,9 млн в 2022 г. По мнению аналитиков FMI, через 10 лет стоимость ниши составит $115,7 млн с ежегодным приростом 7,2%. Тара из мицелия не только сохраняет свойства и форму продуктов, но и безопасно компостируется в почве за 45 дней. Драйвером отрасли станет спрос со стороны поставщиков косметики и домашних товаров. Косметический тренд на эко-упаковку может принести отрасли $18 млн до 2032 г.
Способ изготовления не отличается сложностью и дороговизной: мицелий смешивается с целлюлозой, помещается в формы и высушивается. Полученный материал не подвержен влиянию влаги, а также характеризуется термостойкостью и высокими амортизационными свойствами, что в будущем позволит грибам заменить пенопласт.
В России грибную упаковку разрабатывает томский стартап «Дарвин». Также компания производит теплоизоляционные материалы из мицелия.
– Мы привыкли воспринимать гриб как на картинке: вот ножка, вот шляпка. Но в основном гриб – это мицелий, тончайшие бледные нити, которые обеспечивают грибу питание, размножение и надежное прикрепление к поверхности. Мицелий образует сетку или пленку на каком-либо субстрате – это может быть почва, или хлеб, или опилки, вариантов масса. Строить дома из растений нам уже привычно. Грибы, конечно, совсем не растения, но почему бы их не использовать? Мы подумали, что блоки из растительных отходов, скрепленных мицелием, могут стать хорошим теплоизоляционным материалом. Это поможет сократить негативное влияние на окружающую среду.Основатель и руководитель компании «Дарвин» Денис Ивасенко
Проект использует гриб рейши (лакированный трутовик). Данный вид быстро растет, неприхотлив, живуч и способен расщеплять лигнин, за счет чего прекрасно себя чувствует на древесине и биологических отходах.
Создание материала занимает 2 недели, после сырье нагревают, чтобы остановить рост мицелия и не допустить появления спор. В противном случае на материале вырастут грибы и употребят все близлежащие объекты в пищу. Величина, аппетиты и разрушительная мощь грибов действительно внушает уважение: грибница темного опенка считается самым большим живым организмом на земле. Гигант площадью 880 га обитает в орегонском заповеднике «Малур». Ученые оценили его возраст в 2500 лет. Грибницу обнаружили только после того, как она уничтожила все деревья на своей территории.
В будущем технология стартапа «Дарвин» и ей подобные будут использоваться для производства широчайшего спектра товаров: от стройматериалов до одноразовой тары. Вполне возможно, что через 10 лет в стаканчик из мицелия повсеместно будут наливать кофе из грибов, или чагаччино. Набирающий популярность напиток богат селеном, магнием, калием и кальцием. Не содержит холестерин, не вреден для ЖКТ, нормализует сахар в крови и обладает антипаразитарными свойствами. Напиток не рекомендован людям с аутоиммунными болезнями и низкой свертываемостью крови. В грибном кофе в 2 раза меньше кофеина, чем в обычном, однако эксперты не советуют пить свыше 2 чашек в день. Одними из самых востребованных поставщиков считаются Renude, Clevr и MUP/WTR. В составе чагаччино, как правило, содержатся экстракты грибов чага, рейши и кордицепса, листья чая и зерна традиционного кофе.
Гриб трутовик лакированный, рейши, Ganoderma lucidum. Фото: Федор Королевский / Фотобанк Лори
Пуленепробиваемые кирпичи и самовосстанавливающаяся отделка
Стройматериалы из грибов долговечнее бетона, не содержат формальдегид, в отличие от МДФ, и полностью биоразлагаемы, что позволяет минимизировать отходы — на данный момент в РФ ежегодно образуется 17 млн тонн строительного мусора, 60% которого составляют кирпичные и железобетонные материалы. Рост ниши сдерживает нехватка материала, а также неустойчивость грибов к высокому давлению и влаге.
С другой стороны, практически любой недостаток можно превратить в преимущество, и Анне Будниковой из НИУ ВШЭ это удалось. Изначально перед Будниковой стояла совершенно иная задача: решить проблему карстовых провалов в Казани. Ответом на вопрос оказался микокарст – биоматериал из карстового композита и грибных спор. Под действием влаги споры заполняют пустоты, синтезируя плотный известняк. Исследования Будниковой показали, что самыми прочными являются карстовые модули из золы, доломитовой муки и глин: материал способен выдержать нагрузку до 40 МПа. Технология позволит создавать самовосстанавливающиеся стройматериалы. Работа Анны получила награду Outstanding Science в рамках Biodesign Challenge 2019 — разработка микокарста оставила позади 500 проектов из 34 университетов мирового уровня.
Бетон как пережиток прошлого
Отказ от бетона позволит снизить объемы производства цемента, сопровождающегося выбросами углекислого газа. Критики грибного материала отмечают, что цвет стен, мебели и предметов быта из мицелия может быть скучным и невыразительным, однако дизайнеры из New Herous сумели доказать обратное, представив светильники и шкафы из грибов в рамках нидерландского фестиваля The Growing Pavillion. «Пятна и естественная структура мицелия очень красивы», – заключил автор проекта Паскаль Лебук.
Плюс ко всему мицелий отлично сочетается с яркими структурными материалами. Вышеупомянутый лидер ниши Ecovative высадил грибы на деревянных домах, что позволило укрепить их без использования материалов на основе нефтепродуктов. Дэвид Бэнджамин пошел еще дальше: художник построил в Нью-Йорке башни из биокирпичей, созданных из сельскохозяйственных отходов и грибниц.
Грибы пришли на смену ядовитым смолам
Исследователи из Иркутского государственного университета нашли способ изготовления ДСП из грибниц. Метод позволит отказаться от применения смол, содержащих формальдегид. Ядовитый компонент покидает поверхность древесно-стружечных плит в течение 10 лет. По словам ученых, именно из-за наличия ДСП концентрация формальдегида в помещениях может превышать норму в 1,5-25 раз, вызывая головную боль, тошноту и аллергические реакции.
Грибной аналог смол разработала студентка биолого-почвенного факультета Зинаида Ефременко в рамках своей дипломной работы. Проект был признан лучшим в стартап-акселераторе «Тайга». На данный момент ведется поиск инвесторов для расширения и коммерциализации производства.
– Вместо ядовитых смол мы используем грибную биомассу – базидиальные ксилотрофные грибы. Выращиваем их в лабораторных условиях, опытным путем подбираем специальную питательную среду, проводим различные анализы. Чем грибная биомасса хороша? Во-первых, она не оказывает никакого вредного воздействия на здоровье человека. Во-вторых, при ее использовании упрощается вся технологическая цепочка производства, то есть экономятся и средства, и время. В-третьих, если провести дополнительные исследования, то можно подобрать любые характеристики конечного продукта, например, он может быть более или менее прочным, пластичным и т.д. То есть мы его сделаем таким, каким его хочет видеть потребитель. И, кстати, экологическое ДСП никоим образом не привлекает насекомых и грызунов.Автор проекта Зинаида Ефременко
Проблемы и перспективы грибного рынка
Основным фактором, препятствующим росту отрасли, является нишевость бизнеса, вызванная нехваткой финансирования, недостаточным уровнем популяризации продукции и нехваткой грибного сырья. Говорить о безоговорочном успехе грибов можно будет после того, как производство материалов из мицелия выйдет на промышленный уровень, а для этого необходимо привлечение инвестиций, проведение многочисленных исследований и расширение мощностей. Тем не менее, тренд на экологичность никуда не исчезнет, напротив, спрос на биоматериалы будет расти, а значит, грибная отрасль будет двигаться вперед, привлекая финансирование. Скорее всего, через 10—15 лет грибы будут использоваться как безопасная и экологичная основа, способная совершенствовать традиционные материалы.