Как и зачем выращивают дома из деревьев, рифов и грибов

И какие жилые кварталы могут ждать нас в будущем.

Дом можно построить из кирпича или бетона, напечатать его на 3D-принтере. А ещё — вырастить из деревьев или грибов. Последним занимается синтетическая биология: специалисты из этой области перепроектируют живые организмы, чтобы у тех появились новые способности. Помимо строительства, «трансформеры» используются в медицине, сельском хозяйстве и на производствах.

Люди и окружающая среда получат много преимуществ, если архитекторы начнут работать вместе с биологами. Натуральные детали менее опасны для окружающей среды, чем сделанные из бетона и других популярных сегодня материалов.

Профессор экспериментальной архитектуры Рейчел Армстронг пишет, что на производство бетона и цемента приходится около 8% глобальных выбросов углерода — это более чем в два раза превышает процент выбросов от самолётов и судов. К тому же материалы, которые используют для внутренней отделки современных домов, могут быть опасными, так как выделяют формальдегид. Живые здания, наоборот, смогут поглощать углекислый газ и другие загрязняющие вещества. А ещё их можно разобрать и безопасно «вернуть» в природу: к примеру, башню Hi-Fi после выставки в Нью-Йорке компостировали.

Несмотря на очевидные плюсы, в научном сообществе спорят, насколько этично заниматься синтетической биологией, вмешиваясь в природу. Кто в обществе будет иметь доступ к значимым научным открытиям? Пока неясно, как генно-модифицированные организмы способны изменить окружающую среду и не станут ли люди использовать эти технологии во вред. Архитекторов беспокоит и эстетическая сторона вопроса: сложно понять, как живые дома будут выглядеть спустя 10–20 лет, ведь природа слабо поддаётся контролю.

Одновременно со спорами в научном сообществе учёные продолжают работать с генными модификациями, которые помогают бизнесу по всему миру. Розовое масло — один из самых популярных элементов в парфюмерии, и обычно его делают из настоящих цветов. Но для парфюмерных компаний это накладно и ненадёжно: качество «урожая» предугадать невозможно, ровно как и цены на сырьё. Проблему решают генетически модифицированные дрожжи, из которых учёные получают розовое масло.

Другое направление исследований — манипуляции с ДНК паука и обычного шелкопряда. В результате шёлк, над которым работали учёные, стал настолько прочнее, что его можно использовать в медицине и даже оборонном производстве: создавать капсулы лекарства от рака или изготавливать прочные бронежилеты.

Теперь учёные вместе с архитекторами выращивают кирпичи. Использование живых растений в качестве основы для строительных конструкций называется ботанической архитектурой, или арбоархитектурой.

Термин «синтетическая биология» появился в 1980 году. Его использовала биохимик Барбара Хобом при описании бактерии, полученной через рекомбинацию ДНК. Профессор экспериментальной архитектуры Рейчел Армстронг была одной из первых, кто придумал внедрить синтетическую биологию в строительство, определив направление как «живую архитектуру». Это здания, которые растут, меняются, производят полезные продукты — к примеру, пищу для человека. Армстронг возлагала большие надежды на ботаническую архитектуру и даже считала, что с её помощью можно спасти Венецию от затопления — вырастив под городом искусственный риф. Он должен был обрамить многочисленные деревянные сваи, укрепив их.

Строить помогают не только рифы, но и грибы. Строительство с использованием мицелия, то есть грибницы, называется микотектурой. С её помощью можно выращивать мебель, посуду и даже гробы: для этого мицелий смешивают с другими материалами (сельхоз отходы, вода и т. д.) и помещают в ёмкость желаемой формы. Затем грибница разрастается, а полученный материал высушивают и обжигают.

У NASA есть мико-архитектурный проект, сотрудники которого выясняют, можно ли построить дома из грибов на Марсе и Луне. Руководительница мико-архитектурного проекта в Национальном управлении Линн Ротшильд убеждена: вместо того чтобы перевозить на космических кораблях готовые дома (это сложно и дорого), можно брать только их каркасы, а грибы после должного полива обрастут вокруг них.

Марсианский дом будет трёхслойным куполом, состоящим из льда на внешней стороне, цианобактерий посередине и мицелия внутри. Источник

Здания из мицелия уже строят и на нашей планете. Креативная организация Company New Heroes и биотехнологическая компания Krown Design на Голландской неделе дизайна в 2019 году представили павильон, выращенный из мицелия. По словам авторов, грибы выросли за четыре дня. Кроме грибницы использовали деревья, хлопок, коноплю и рогоз.

Каждый день посетители павильона снимали со здания урожай — это призывали делать сами организаторы, надеясь таким образом привлечь ещё больше внимания к проекту. Источник

А ещё в 2014 году из кирпичей на основе сельскохозяйственных отходов и грибницы архитектор и основатель студии The Living Дэвид Бенджамин построил в Нью-Йорке 13-метровую башню Hi-Fi для конкурса начинающих архитекторов. По его условиям победитель программы на недолгое время строит здание по своему проекту на территории MoMA PS1. В башне Hi-Fi посетители прятались от солнца и отдыхали.

В 2021 году студия Дэвида Бенджамина на Венецианской архитектурной биеннале представила инсталляцию из люффы — хорошего места для обитания полезных микробов, которые могут удалять вредные вещества из воздуха.

Инсталляция Alive изготовлена из высушенных волокон люффы — недорогого и возобновляемого растения. Поверхность люффы идеально подходит, чтобы разместить там микробов. Источник

Некоммерческая исследовательская группа Terreform ONE занимается не только грибницами, но и деревьями. Например, там придумали жилой дом Home Alive. Основной частью его конструкции будут деревья: со временем они прорастут сквозь стены, а их ветви переплетутся.

«Цель — сделать такой дом, который позитивно влияет на климат, а не тот, что его разрушает», — отметил сооснователь Terreform ONE Митчелл Джоакум. Он уточнял, что выращивание здания займёт минимум пять лет, а прослужит оно 100 лет.

Также сотрудники Terreform ONE разрабатывают проекты домов из «неживой плоти». Для этого они в лабораториях выращивают материалы из свиных клеток (ни одна свинья при этом не страдает). Исследователи предполагают, что материал подойдёт для создания ремней, сумок и даже строений.

Группа делает не только жилые дома, но и работает над другими проектами. Например, над тюками из генно-модифицированного риса, которые после использования можно съесть.

Ждёте, когда в России построят первый дом из грибов или вырастят дом из деревьев? Следите за новостями на «РСХБ в цифре» — там мы рассказываем об интересных открытиях в биологии и не только. Недавно писали, как учёные нашли способ добывать воду из воздуха и создали гибрид дыни и лимона. Подписывайтесь на наш телеграм-канал, чтобы не пропустить еженедельные подборки.

Если на строительство экодома вы пока не готовы, посмотреть на более конвенциональные природные дома можно на экскурсии от сервиса путешествий «Своё за городом». Отправляйтесь, например, в Ошевенскую слободу в Архангельской области — смотреть на архитектурные памятники деревянного зодчества.

Реклама, АО «Россельхозбанк»