Comparing substrates for mycelium-based composite insulation materials with thermal and environmental assessment

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides LCA methodology insights for bio-based insulation materials, particularly the impact of functional unit choice and carbon sequestration uncertainty.

🏢実務担当者:Offers performance and environmental trade-off data for selecting substrates in mycelium-based insulation production.

🏛政策担当者:Supports evidence for promoting bio-based insulation in building codes and carbon accounting frameworks for construction materials.

建設業界は、環境影響を低減するために、より持続可能な材料への移行が必要とされている。断熱材は建物のエネルギー需要を削減するが、従来の選択肢は多くの場合、高い体積炭素（embodied carbon）を有し、有限な資源に依存している。菌糸体ベース複合材料（MBCs）は、リグノセルロース系原料への真菌菌糸体の定着によって形成される、有望なバイオベースの代替材料として登場している。菌糸体は天然の接着剤として機能し、乾燥すると不活性な材料が生成される。MBCsは低い熱伝導率（\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document}）と持続可能性の利点を示しており、基質の選択が熱性能と環境性能の両方を決定する重要な要素となっている。本研究は、ライフサイクルアセスメント（LCA）において、質量ベースの宣言単位（DUs）ではなく、熱性能を考慮した機能単位（FU）の必要性を強調するものである。MBCsは、Lentinus tigrinus菌糸体と、灰材チップ、樹皮、ブナ材おがくず、麻の芯、小麦わらの5種類の異なる基質を用いて製造された。熱伝導率測定（ASTM C518）が実施され、灰材チップMBCが最も高い熱伝導率（\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document} = 0.048 W/m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\cdot$$\end{document}K）を示し、わらベースのMBCが最も低い値（\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document} = 0.031 W/m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\cdot$$\end{document}K）を示したことが明らかになった。材料の熱伝導率と密度を用いてFU（R値1 m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$^2$$\end{document}K/Wを達成するために必要な断熱材の質量）を算出した。クレードルからゲートまでのLCA（EN 15804）により、ラボスケールで製造された各MBCのFUあたりの環境影響を比較した。灰材チップMBCは最も低い総地球温暖化係数（GWP）（-9.77 kg CO\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$_2$$\end{document} eq）を示し、わらベースのMBCが最も高い値（4.04 kg CO\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$_2$$\end{document} eq）を示した。さらなる分析では、輸送距離、廃棄物指定、炭素隔離の不確実性が基質の順位付け、ひいては選択に影響を与えるかどうかを検討した。地元調達と廃棄物由来の基質は排出量を削減したが、順位は変わらなかった。モンテカルロ分析により、基質の炭素隔離に不確実性がある場合でも、MBCsが低いGWP値を維持することが確認された。これらの知見は、低い\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document}のMBCsが様々な基質から製造可能であることを示している。基質の選択は、熱性能と環境性能の両方を考慮すべきであり、GWPに影響を与える支配的要因は\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document}ではなく炭素隔離である。これは、MBC断熱材を最適化する際に、より広範な環境トレードオフを考慮する必要性を強調するものである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The construction industry needs to transition toward more sustainable materials to reduce environmental impacts. Insulation materials reduce energy demands of buildings, yet traditional options often have high embodied carbon and rely on finite resources. Mycelium-based composites (MBCs) have emerged as promising bio-based alternatives, formed by the colonisation of fungal mycelium on lignocellulosic feedstocks; the mycelium acts as a natural adhesive and upon drying an inert material is produced. MBCs have demonstrated low thermal conductivity (\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document}) and sustainability benefits, with substrate choice being a key factor in determining both thermal and environmental performance. This study emphasises the need for a functional unit (FU) that accounts for thermal performance rather than mass-based declared units (DUs) in Life Cycle Assessment (LCA). MBCs were produced using Lentinus tigrinus mycelium and five different substrates: ash-wood chips, bark, beech-wood sawdust, hemp shiv, and wheat straw. Thermal conductivity measurements (ASTM C518) were conducted, revealing that ash-wood chip MBCs exhibited the highest thermal conductivity (\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document} = 0.048 W/m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\cdot$$\end{document}K), while straw-based MBCs had the lowest (\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document} = 0.031 W/m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\cdot$$\end{document}K). Thermal conductivity and density of the material were used to calculate the FU (mass of insulation required to achieve an R-value of 1 m\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$^2$$\end{document}K/W). A cradle-to-gate LCA (EN 15804) compared environmental impacts per FU for each MBC produced at lab-scale. Ash-wood chip MBCs demonstrated the lowest total global warming potential (GWP) (-9.77 kg CO\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$_2$$\end{document} eq), while straw-based MBCs had the highest (4.04 kg CO\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$_2$$\end{document} eq). Further analyses examined whether transport distance, waste designation, and carbon sequestration uncertainty would affect substrate ranking and, consequently, selection. While local sourcing and waste-derived substrates reduced emissions, it did not alter rankings. A Monte Carlo analysis confirmed that even with uncertainty in substrate carbon sequestration, MBCs maintained low GWP values. These findings show that low \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document} MBCs can be produced from various substrates. Substrate selection should consider thermal and environmental performance, as carbon sequestration, rather than \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\lambda$$\end{document}, is the dominant factor influencing GWP. This underscores the need to consider broader environmental trade-offs when optimising MBC insulation materials.

• semanticscholar https://www.nature.com/articles/s41598-026-48045-w_reference.pdffirst seen 2026-06-29 07:25:45 · last seen 2026-08-09 05:51:55