Análisis de la resistencia y biodegradabilidad de biobloques compuestos por micelio de Ganoderma lucidum y Trametes versicolor

Abstract

La presente memoria analiza las propiedades físicas, mecánicas y de biodegradabilidad de biobloques compuestos por micelio de Ganoderma lucidum y Trametes versicolor, cultivados en diferentes sustratos lignocelulósicos. Se evalúa el crecimiento de estas cepas en cinco tratamientos, identificándose las mezclas TIV-CA75-VM25 (75% cáscara de avellana europea y 25% viruta de madera) y TV-CA100-VM0 (100% cáscara de avellana europea) como las óptimas para el desarrollo de los hongos. Sin embargo, debido a que Trametes versicolor no logra aglutinar adecuadamente los sustratos, se continua el estudio exclusivamente con Ganoderma lucidum. Se determinan propiedades como densidad, absorción de agua, humectabilidad (medida mediante ángulo de contacto), resistencia mecánica y biodegradabilidad. El tratamiento TIV-CA75-VM25 alcanza una densidad aparente de 0,42 g/cm³ en biobloques de 125 cm³ y 0,51 g/cm³ en biobloques de 500 cm³. Por otro lado, el tratamiento TV-CA100-VM0 presenta densidades de 0,52 g/cm³ y 0,61 g/cm³ para los mismos tamaños. La absorción de agua es de 72% y 58%, respectivamente, con una tasa de absorción de 0,32 kg/(m²·h⁰,⁵) en ambos casos. El tratamiento TIV-CA75-VM25 muestra un ángulo de contacto promedio de 87°, indicando moderada hidrofobicidad, mientras que el tratamiento TV-CA100-VM0 alcanza 105°, siendo más hidrófobo. Respecto a la resistencia mecánica, TIV-CA75-VM25 logra un módulo de ruptura de 0,4534 kg/cm², superior al rendimiento del tratamiento TV-CA100-VM0. En términos de biodegradabilidad, TV-CA100-VM0 alcanza un 72,1% en 188 días, superado por el TIV-CA75-VM25 con un 73,4% de biodegradabilidad registrado. Estos resultados confirman el potencial de los biobloques de micelio como materiales sostenibles, ofreciendo alternativas eficientes a los materiales sintéticos y promoviendo el aprovechamiento de residuos lignocelulósicos en aplicaciones industriales.

The research analyzes the physical, mechanical, and biodegradability properties of mycelium-based bioblocks produced from of Ganoderma lucidum and Trametes versicolor, cultivated on different lignocellulosic substrates. The growth performance of these fungal strains is evaluated across five distinct treatments, leading to the identification of two optimal mixtures for fungal development: TIV-CA75-VM25 (75% European hazelnut shell and 25% wood shavings) and TV-CA100-VM0 (100% European hazelnut shell). However, due to the inability of Trametes versicolor to adequately bind the substrates, further experiments focus exclusively on Ganoderma lucidum. Properties such as density, water absorption, wettability (measured via contact angle), mechanical strength, and biodegradability are assessed. The TIV-CA75-VM25 treatment achieves an apparent density of 0,42 g/cm³ in 125 cm³ bioblocks and 0,51 g/cm³ in 500 cm³ bioblocks. In contrast, the TV-CA100-VM0 treatment exhibits densities of 0,52 g/cm³ and 0,61 g/cm³ for the same block sizes. Water absorption levels are 72% and 58%, respectively, with a water absorption rate of 0,32 kg/(m²·h⁰,⁵) in both cases. The TIV-CA75-VM25 treatment shows an average contact angle of 87°, indicating moderate hydrophobicity, while the TV-CA100-VM0 treatment achieves a contact angle of 105°, suggesting greater hydrophobicity. Regarding mechanical strength, TIV-CA75-VM25 reaches a modulus of rupture of 0,4534 kg/cm², outperforming the TV-CA100-VM0 treatment. In terms of biodegradability, TV-CA100-VM0 achieves 72,1% over 188 days, surpassing by 35% TIV-CA75-VM25, recording 73,4% biodegradability. These results highlight the potential of mycelium-based bioblocks as sustainable materials, offering efficient alternatives to synthetic materials while promoting the utilization of lignocellulosic residues in industrial applications.