Thermal insulation properties of mycelium-based composites used in construction

openaccess, Vol. 640 (12) 2025 / poniedziałek, 29 grudnia, 2025

Właściwości termoizolacyjne kompozytów na bazie grzybni stosowanych w budownictwie

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.12.24

citation/cytuj: Narloch P. Thermal insulation properties of mycelium-based composites used in construction. Materiały Budowlane. 2025. Volume 640. Issue 12. Pages 227-234. DOI: 10.15199/33.2025.12.24

The article presents a comprehensive review and evaluation of the properties of mycelium-based insulation composites as an alternative to conventional thermal insulation materials. The manufacturing process is discussed in detail, including the preparation of a lignocellulosic substrate, mycelium inoculation, incubation, and thermal stabilization. Particular attention is given to the influence of the substrate type and fungal species on the resulting composites’structure, porosity, and thermal conductivity. A literature-based analysis revealed that, under appropriate conditions, materials with thermal conductivity values ranging from0.032 to 0.082W/(m•K) can be achieved, featuring full biodegradability and a low carbon footprint. Compared with conventional materials (EPS, XPS, mineral wool),myceliumcomposites exhibit a significantlymore favorable environmental profile, the potential for utilizing locally available plant waste, and the absence of toxic emissions during disposal. The findings confirm the potential of these materials as components for sustainable and circular construction.

W artykule przedstawiono przegląd i ocenę właściwości kompozytów izolacyjnych na bazie grzybni jako alternatywy dla konwencjonalnych materiałów termoizolacyjnych. Omówiono proces wytwarzania materiału obejmujący przygotowanie lignocelulozowego substratu, inokulację grzybnią, inkubację oraz stabilizację termiczną. Szczególną uwagę poświęcono wpływowi rodzaju substratu i gatunku grzyba na strukturę, porowatość oraz przewodność cieplną uzyskiwanych kompozytów. Analiza danych literaturowych wykazała, że przy zastosowaniu odpowiednich warunków możliwe jest uzyskanie materiałów o przewodności cieplnej 0,032 – 0,082W/(m•K), pełnej biodegradowalności i małym śladzie węglowym. W porównaniu z materiałami konwencjonalnymi (EPS, XPS, wełna mineralna), kompozyty grzybniowe charakteryzują się znacznie korzystniejszym bilansem środowiskowym, możliwością wykorzystania lokalnych odpadów roślinnych i brakiem toksycznych emisji na etapie utylizacji. Wyniki potwierdzają potencjał tych materiałów jako komponentu budownictwa zrównoważonego i cyrkularnego.
mycelium composites; mycelium-based materials; natural insulationmaterials; thermal conductivity, bio-insulation.

kompozyty grzybniowe; kompozyty na bazie grzybni; naturalne materiały izolacyjne; przewodność cieplna; bioizolacja.
  1. Lima L, Trindade E,Alencar L,Alencar M, Silva L. Sustainability in the Construction Industry: A Systematic Review of the Literature. J. Clean. Prod. 2021. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.125730.
  2. Babenko M, Kononets Y, Bartos P, Pont U, Spalek F, Zoubek T, Kriz P. Perspectives of Insulating Biodegradable Composites Derived fromAgricultural Lignocellulosic Biomass and FungalMycelium:AComprehensive Study of Thermal Conductivity and Density Characteristics. Biomimetics. 2024. DOI: 10.3390/biomimetics9110707.
  3.  IslamMR, Tudryn G, Bucinell R, Schadler L, Picu RC.Morphology and Mechanics of FungalMycelium. Sci. Rep. 2017. DOI: 10.1038/s41598-017- 13295-2.
  4.  Appels FVW, Camere S, Montalti M, Karana E, Jansen KMB, Dijksterhuis J, Krijgsheld P,Wösten HAB. Fabrication Factors Influencing Mechanical, Moisture- andWater-Related Properties of Mycelium-Based Composites. Mater. Des. 2019. DOI: 10.1016/j.matdes. 2018.11.027.
  5. PelletierMG, Holt GA,Wanjura JD, Bayer E,McIntyre G.An Evaluation Study ofMyceliumBasedAcousticAbsorbersGrown onAgricultural By-Product Substrates. Ind. Crops Prod. 2013.DOI: 10.1016/j. indcrop. 2013.09.008.
  6. Wösten HAB. Filamentous Fungi for the Production of Enzymes, Chemicals andMaterials.Curr.Opin.Biotechnol. 2019.DOI: 10.1016/j. copbio. 2019.02.010.
  7.  Attias N, Danai O, Abitbol T, Tarazi E, Ezov N, Pereman I, Grobman YJ. Mycelium Bio-Composites in Industrial Design and Architecture: ComparativeReviewandExperimentalAnalysis. J.Clean. Prod. 2020.DOI: 10.1016/j.jclepro. 2019.119037.
  8. Al-Qahtani S, Koç M, Isaifan R.J. Mycelium-Based Thermal Insulation for Domestic Cooling Footprint Reduction: A Review. Sustain.2023, 15, doi:10.3390/su151713217.
  9.  Aravena M, Almonacid-Muñoz L, Rojas-Herrera C, Herrera H, Cárdenas-Ramírez JP, Veliz Reyes A, Sagredo-Saez C. Evaluation of the Thermal Insulation Potential of Post-Harvest Blocks Using the Native Strain of the Edible Mushroom Pleurotus Ostreatus. Buildings. 2024. DOI: 10.3390/buildings14123908.
  10. Gezer ED, Kuştaş S.Acoustic and Thermal Properties ofMycelium-Based Insulation Materials Produced from Desilicated Wheat Straw – Part B. BioResources. 2024. DOI: 10.15376/biores.19.1.1348-1364.
  11. Vašatko H, Gosch L, Jauk J, Stavric M. Basic Research of Material Properties of Mycelium-Based Composites. Biomimetics. 2022. DOI: 10.3390/biomimetics7020051.
  12.  Elsacker E, Vandelook S, Brancart J, Peeters, E, De Laet L. Mechanical, Physical and Chemical Characterisation of Mycelium-Based Composites with Different Types of Lignocellulosic Substrates. PLoS One. 2019. DOI: 10.1371/journal. pone. 0213954.
  13. Kuştaş S, Gezer ED. Physical andMechanical Properties ofMycelium- Based Insulation Materials Produced from DesilicatedWheat Straws – Part A. BioResources. 2024. DOI: 10.15376/biores.19.1.1330-1347.
  14. Yang ZJ, Zhang F, Still B,White M,Amstislavski P. Physical and Mechanical Properties of Fungal Mycelium-Based Biofoam. J. Mater. Civ. Eng. 2017. DOI: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001866.
  15. Haneef M, Ceseracciu L, Canale C, Bayer IS, Heredia-Guerrero JA, AthanassiouA.AdvancedMaterials fromFungalMycelium: Fabrication and Tuning of Physical Properties. Sci. Rep. 2017. DOI: 10.1038/srep41292.
  16. Lelivelt R, Lindner G, Teuffel P, Lamers H. The Production Process and Compressive Strength of Mycelium-Based Materials. 2015.
  17. De G, Yang L, Lee J, Wu YH, Tian Z, Qin, Z. Mycelium-Coir-Based Composites for Sustainable Building Insulation. J.Mater. Chem.A2025, 13, doi:10.1039/d4ta07869a.
  18.  Sydor M, Bonenberg A, Doczekalska B, Cofta G. Mycelium-Based Composites in Art, Architecture, and Interior Design: A Review. Polymers (Basel). 2022. DOI: 10.3390/polym14010145.
  19. SunW, Tajvidi M, Hunt CG, Mcintyre G, Gardner DJ. Fully Bio-Based Hybrid CompositesMade ofWood, FungalMycelium and Cellulose Nanofibrils. Sci. Rep. 2019. DOI: 10.1038/s41598-019-40442-8.
  20.  Abhijith R,AshokA, Rejeesh CR. Sustainable PackagingApplications from Mycelium to Substitute Polystyrene: A Review. Mater. Today Proc. 2018. DOI: 10.1016/j.matpr. 2017.09.211.
  21. PapadopoulosAM. State of theArt in Thermal InsulationMaterials and Aims for Future Developments. Energy Build. 2005. DOI: 10.1016/j.enbuild.2004.05.006.
  22.  Asdrubali F, D’Alessandro F, Schiavoni SA. Review of Unconventional Sustainable Building Insulation Materials. Sustain. Mater. Technol. 2015. DOI: 10.1016/j.susmat.2015.05.002.
  23.  Kellenberger D, Althaus HJ. Relevance of Simplifications in LCA of Building Components. Build. Environ. 2009. DOI: 10.1016/j.buildenv. 2008.06.002.
  24. Al-Salem SM, Lettieri P, Baeyens J. Recycling and Recovery Routes of Plastic Solid Waste (PSW): A Review. Waste Manag. 2009. DOI: 10.1016/j.wasman.2009.06.004.
dr inż. Piotr Narloch, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-5112-4498

dr inż. Piotr Narloch, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-5112-4498

Correspondence address: piotr.narloch@pw.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.12.24

Article in PDF file

Received: 04.09.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 04.09.2025 r.
Revised: 06.10.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 06.10.2025 r.
Published: 23.12.2025 / Opublikowano: 23.12.2025 r.