Jäst kan ersätta gips och plast i byggbranschen

Forskare vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg har utvecklat ett nytt biobaserat material av jäst. Materialet kan ersätta till exempel gips, plast eller syntetiska textiler i inredningen av byggnader.

Foto: Chalmers/Henrik Sandsjö

Det nyutvecklade materialet består av bakjäst, cellulosafibrer från trä, alginat från alger, glycerol från växter samt vatten. Tillsammans bildar ingredienserna en sorts hydrogel, alltså ett mjukt, geléliknande och formbart material som kan 3D-printas.

”Genom att kombinera biomaterial med digital tillverkning kan vi tänka nytt både kring hur vi designar och producerar arkitektoniska komponenter”, säger professor Malgorzata Zboinska på Chalmers.

Studien kombinerar design och materialinnovation med avancerad tillverkningsteknik. Den första delen av proceduren påminner om bakning, men i lite omvänd ordning.

Först hettas jästen upp för att avaktiveras, och sedan blandas de olika ingredienserna till en slät massa. Därefter kan de arkitektoniska elementen skapas med hjälp av tryckbaserad 3D-printning som görs i rumstemperatur. Det här kräver varken energikrävande uppvärmning eller extra stödstrukturer, uppger Chalmers i ett pressmeddelande.

”3D-printning gör det möjligt att skapa komplexa geometrier utan att producera avfall. Vi kan designa och tillverka materialet direkt med hög grad av kontroll över form, textur och materialfördelning”, säger Yagmur Bektas, doktorand på Chalmers.

Med små justeringar i receptet kan materialets transparens, färg och ytstruktur förändras, vilket gör att det passar bra för interiörer som exempelvis ljus- och solavskärmning, väggpaneler eller enklare rumsavdelare.

På sikt skulle jästmaterialet också kunna bli en miljövänlig ersättning för plaster och andra petroleumbaserade produkter som syntetiska textilier. Beroende på hur receptet sätts samman får materialet en naturlig nyans som varierar mellan gula och bruna toner. Färgen kan ändras med naturliga pigment eller pigmentproducerande färgstarka jästarter.

Att använda jäst som materialkomponent är något som hittills inte har utforskats inom arkitekturbranschen.

”Jäst växer exponentiellt, den kräver inte strikt kontrollerade miljöer och är inte särskilt känslig för kontaminering. Eftersom den består av encelliga organismer kan vi få fram ett mer homogent och förutsägbart material”, säger Zboinska.

Det unika med forskarnas nya recept är att jästen inte används på vanligt sätt, för jäsning, utan fungerar som biomassa. Den blir då en robust ingrediens som ger materialet volym, stadga och hållfasthet.

Enligt Malgorzata Zboinska kan biprodukter från bryggeri- och jordbruksindustrin också användas som råvara.

Till skillnad från traditionella byggmaterial, som är utformade för så lång livslängd som möjligt, innebär biobaserade material nya sätt att se på hållbarhet och materialcykler. Det jästbaserade materialet är biologiskt nedbrytbart, och kan återgå till naturen efter användning – en central aspekt inom cirkulär design.

Länk till studien