TED日本語 - エベン・ベイヤー: キノコが新型プラスチックに?

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TED日本語 - エベン・ベイヤー: キノコが新型プラスチックに?

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キノコが新型プラスチックに?
Are mushrooms the new plastic?
エベン・ベイヤー
Eben Bayer

内容

壊れやすい家具や液晶スクリーンだけでなく、環境も保護する梱包材。これをキノコを使ってを生産する新しい方法を製品設計者エベン・ベイヤーが紹介します。

Script

So, I'd like to spend a few minutes with you folks today imagining what our planet might look like in a thousand years. But before I do that, I need to talk to you about synthetic materials like plastics, which require huge amounts of energy to create and, because of their disposal issues, are slowly poisoning our planet. I also want to tell you and share with you how my team and I have been using mushrooms over the last three years. Not like that. (Laughter) We're using mushrooms to create an entirely new class of materials, which perform a lot like plastics during their use, but are made from crop waste and are totally compostable at the end of their lives.

(Cheering)

But first, I need to talk to you about what I consider one of the most egregious offenders in the disposable plastics category. This is a material you all know is Styrofoam, but I like to think of it as toxic white stuff. In a single cubic foot of this material -- about what would come around your computer or large television -- you have the same energy content of about a liter and a half of petrol. Yet, after just a few weeks of use, you'll throw this material in the trash. And this isn't just found in packaging. 20 billion dollars of this material is produced every year, in everything from building materials to surfboards to coffee cups to table tops. And that's not the only place it's found. The EPA estimates, in the United States, by volume, this material occupies 25 percent of our landfills. Even worse is when it finds its way into our natural environment -- on the side of the road or next to a river. If it's not picked up by a human, like me and you, it'll stay there for thousands and thousands of years. Perhaps even worse is when it finds its way into our oceans, like in the great plastic gyre, where these materials are being mechanically broken into smaller and smaller bits, but they're not really going away. They're not biologically compatible. They're basically fouling up Earth's respiratory and circulatory systems. And because these materials are so prolific, because they're found in so many places, there's one other place you'll find this material, styrene, which is made from benzene, a known carcinogen. You'll find it inside of you.

So, for all these reasons, I think we need better materials, and there are three key principles we can use to guide these materials. The first is feedstocks. Today, we use a single feedstock, petroleum, to heat our homes, power our cars and make most of the materials you see around you. We recognize this is a finite resource, and it's simply crazy to do this, to put a liter and a half of petrol in the trash every time you get a package. Second of all, we should really strive to use far less energy in creating these materials. I say far less, because 10 percent isn't going to cut it. We should be talking about half, a quarter, one-tenth the energy content. And lastly, and I think perhaps most importantly, we should be creating materials that fit into what I call nature's recycling system. This recycling system has been in place for the last billion years. I fit into it, you fit into it, and a hundred years tops, my body can return to the Earth with no preprocessing. Yet that packaging I got in the mail yesterday is going to last for thousands of years. This is crazy.

But nature provides us with a really good model here. When a tree's done using its leaves -- its solar collectors, these amazing molecular photon capturing devices -- at the end of a season, it doesn't pack them up, take them to the leaf reprocessing center and have them melted down to form new leaves. It just drops them, the shortest distance possible, to the forest floor, where they're actually upcycled into next year's topsoil. And this gets us back to the mushrooms. Because in nature, mushrooms are the recycling system. And what we've discovered is, by using a part of the mushroom you've probably never seen -- analogous to its root structure; it's called mycelium -- we can actually grow materials with many of the same properties of conventional synthetics.

Now, mycelium is an amazing material, because it's a self-assembling material. It actually takes things we would consider waste -- things like seed husks or woody biomass -- and can transform them into a chitinous polymer, which you can form into almost any shape. In our process, we basically use it as a glue. And by using mycelium as a glue, you can mold things just like you do in the plastic industry, and you can create materials with many different properties, materials that are insulating, fire-resistant, moisture-resistant, vapor-resistant -- materials that can absorb impacts, that can absorb acoustical impacts. But these materials are grown from agricultural byproducts, not petroleum. And because they're made of natural materials, they are 100 percent compostable in you own backyard.

So I'd like to share with you the four basic steps required to make these materials. The first is selecting a feedstock, preferably something that's regional, that's in your area, right -- local manufacturing. The next is actually taking this feedstock and putting in a tool, physically filling an enclosure, a mold, in whatever shape you want to get. Then you actually grow the mycelium through these particles, and that's where the magic happens, because the organism is doing the work in this process, not the equipment. The final step is, of course, the product, whether it's a packaging material, a table top, or building block. Our vision is local manufacturing, like the local food movement, for production. So we've created formulations for all around the world using regional byproducts. If you're in China, you might use a rice husk or a cottonseed hull. If you're in Northern Europe or North America, you can use things like buckwheat husks or oat hulls. We then process these husks with some basic equipment.

And I want to share with you a quick video from our facility that gives you a sense of how this looks at scale. So what you're seeing here is actually cotton hulls from Texas, in this case. It's a waste product. And what they're doing in our equipment is going through a continuous system, which cleans, cooks, cools and pasteurizes these materials, while also continuously inoculating them with our mycelium. This gives us a continuous stream of material that we can put into almost any shape, though today we're making corner blocks. And it's when this lid goes on the part, that the magic really starts. Because the manufacturing process is our organism. It'll actually begin to digest these wastes and, over the next five days, assemble them into biocomposites. Our entire facility is comprised of thousands and thousands and thousands of these tools sitting indoors in the dark, quietly self-assembling materials -- and everything from building materials to, in this case, a packaging corner block.

So I've said a number of times that we grow materials. And it's kind of hard to picture how that happens. So my team has taken five days-worth of growth, a typical growth cycle for us, and condensed it into a 15-second time lapse. And I want you to really watch closely these little white dots on the screen, because, over the five-day period, what they do is extend out and through this material, using the energy that's contained in these seed husks to build this chitinous polymer matrix. This matrix self-assembles, growing through and around the particles, making millions and millions of tiny fibers. And what parts of the seed husk we don't digest, actually become part of the final, physical composite. So in front of your eyes, this part just self-assembled. It actually takes a little longer. It takes five days. But it's much faster than conventional farming.

The last step, of course, is application. In this case, we've grown a corner block. A major Fortune 500 furniture maker uses these corner blocks to protect their tables in shipment. They used to use a plastic packaging buffer, but we were able to give them the exact same physical performance with our grown material. Best of all, when it gets to the customer, it's not trash. They can actually put this in their natural ecosystem without any processing, and it's going to improve the local soil.

So, why mycelium? The first reason is local open feedstocks. You want to be able to do this anywhere in the world and not worry about peak rice hull or peak cottonseed hulls, because you have multiple choices. The next is self-assembly, because the organism is actually doing most of the work in this process. You don't need a lot of equipment to set up a production facility. So you can have lots of small facilities spread all across the world. Biological yield is really important. And because 100 percent of what we put in the tool become the final product, even the parts that aren't digested become part of the structure, we're getting incredible yield rates.

Natural polymers, well ... I think that's what's most important, because these polymers have been tried and tested in our ecosystem for the last billion years, in everything from mushrooms to crustaceans. They're not going to clog up Earth's ecosystems. They work great. And while, today, we can practically guarantee that yesterday's packaging is going to be here in 10,000 years, what I want to guarantee is that in 10,000 years, our descendants, our children's children, will be living happily and in harmony with a healthy Earth. And I think that can be some really good news.

Thank you.

(Applause)

今日は皆さんと一緒に 千年後の地球が どうなっているか考えていきたいと思います でもその前にプラスチックなどの 化学合成物質について話したいと思います 化学合成物質の生産には膨大なエネルギーが必要で 廃棄問題もある為 地球を徐々に汚染しています もう1つ皆さんに話して伝えたいのは この3年間 私とチームが どのようにキノコを利用してきたかです いや そういう使い方じゃなくて (笑い) 我々はキノコで全く新しいタイプの物質を作っています 使われる時はプラスチックのように機能しますが 農産廃棄物で作られていて 使用後に完全堆肥化できるものです

(歓声)

でもはじめに 使い捨てプラスチックでも最もタチが悪いものの 1つについて話す必要があります みなさんご存知の発砲スチロールです 個人的には白い有毒物質だと思っています 大体PCや大型テレビについてくる量の 約30センチ四方のこの物質には 約1.5リットルのガソリンと 同じ量のエネルギー含量があります でも 1~2週間使用されただけで ゴミとして捨てられています 更にこの物質は梱包以外にも使われています 毎年200億ドル分の発砲スチロールが生産され 建築材料からサーフボード コーヒーカップからテーブルまで あらゆるものとして使われています それだけではありません 米国環境保護庁によると アメリカでは 発砲スチロールは埋立地の25%を占めています さらにひどいのは 道路沿いや川沿いなど 自然の中でも見られる場合です 皆さんや私の人の手によって収集されない限り 何千年もそのまま放置されることになります それよりヒドイかもしれないのは まるで巨大プラスチック還流のように海に流されてしまうことです そして発砲スチロールは自然に粉々にされ どんどん小さい欠片になりますが 完全にはなくなりません 生物学的な相溶性がないからです 発砲スチロールは基本的に 地球の呼吸器系と循環器系を破壊しています また発砲スチロールはどんどん生産されていて どこにでもあるので 発がん物質として知られるエチルベンゼンでできたスチレンが 見つかる場所はもう1つあります 皆さんの身体の中です

以上のような理由から もっと良い素材が必要だと思うのです 良い材質のガイドとして重要な理念が3つあります 1つ目は原料です 私達は現在 原油のみを原料として 暖房したり 車の燃料にしたり 身の回りのものほとんどを生産しています 原油は限りある資源だと分かっているので 梱包物を開ける度に1.5リットルのガソリンを捨てるのは まともじゃありません 2つ目はエネルギーを大幅に節約して 材料を生産すべきということです 「大幅な節約」です 10%程度の節約では駄目です エネルギー含量を50%に 25%に そして10%にすることを目標とすべきです 3つ目は一番重要なのではないかと思いますが 自然のリサイクルシステムの 一部になるような材料をつくることです 自然によるリサイクルシステムは10億年前からあり 私も皆さんもその一部となっていますので 私の身体も百年もすれば 前処理なしで土に還ることができます それなのに昨日届いた小包の梱包材は 何千年もの間そのまま残るのです まともじゃありません

でも自然は非常に優れた模範例を見せてくれます 木は季節が終わって 日光を吸収する素晴らしい光子の収集器である葉が 必要でなくなったとき まとめて葉をリサイクルセンターに持って行き 溶かして新しい葉をつくったりしません できるだけ一番近い 林床に落とすだけです そこで落葉は翌年の表土になります さてここでキノコに話が繋がります なぜかと言うと 自然界では キノコがリサイクルシステムだからです 我々が発見したのは 皆さんはおそらく見たこともないキノコの一部で 菌糸体と呼ばれる根茎に類似した構造を利用し 実際に従来の化学合成物質と 同じ特性を多く持つ素材を栽培できるということでした

菌糸体は驚異的な物質です 自己集合性があるからです 私達が廃棄物と見なすような 種子殻や木質のバイオマスなどを キチン質の高分子化合物に変えて 大体どんな形にでも形成することができます 我々のやり方では 菌糸体は基本的に接着剤のように使われます 菌糸体を接着剤のように使うことで プラスチック産業のように素材を型に入れて生産できます また様々な特性を持つ物質をつくることも可能です 保温効果があるもの 耐火性のもの 耐湿性のもの 蒸気抵抗のあるもの 衝撃吸収や吸音ができる素材などです これらは農産廃棄物から培養された物質で 原油は使われていません 更に自然の素材から作られているため 皆さんの庭で 完全に堆肥化することができます

ではこれらを生産する4つの基本的な工程を 皆さんにお見せしたいと思います まず最初に原料を選びます できればその地域にあるものや 現地生産されているものを選びます 次に原料を実際に型に詰めます 型となる容器は どんな形でもかまいません そしてこの粒子の隙間で菌糸体を育てます ここからがマジックです というのも 機械でなく生物体が この工程作業を行なうからです 最後のステップはもちろん製品です 梱包材料 テーブル 建築ブロックなどです 我々のビジョンは現地生産であり 製品製造の地産地消です そこで世界中でその地域の副産物を 利用する技法を創り上げました 例えば中国なら米のもみ殻や 綿実殻を利用してもいいですし 北ヨーロッパや北アメリカでは そば殻やオート麦の殻などが利用できます これらをいくつかの基本的な装置で処理します

では我々の工場の短い映像をお見せします 大量生産だとどんな感じか見てください 今見えるのはテキサスの綿実殻の例です 廃棄物ですね これらはこの機械にかけられて 連続システムを通り 洗浄 加熱 冷却され 殺菌されます 同時に菌糸体が次々と植菌されます こうしてほぼどの形の型にも入れられる素材が どんどん作られてくるわけです この例ではコーナーパットを作っています そしてこの部分に蓋がされると マジックが始まります 生物体が生産工程であるからです これらの廃棄物を消化し始めて この後5日間に渡って バイオ複合材料に変身するのです 我々の工場には このような型が何千も何千もあり 暗室で静かに自己組織化して 建築材料から この例のように 梱包用コーナーパットまで ありとあらゆるものになっています

素材を育てていますと何度も言いましたが どう育つのか想像するのは難しいです そこで私のチームが通常の成長周期である 5日間の成長を撮影し 15秒にまとめました スクリーン上の小さな白い点々を よく見ていてください 5日間に渡って 菌糸体がこの種子殻に含まれるエネルギーを利用し 素材の隙間に広がって キレイ質の高分子化合物を構築します この母材は自己組織化して 廃棄物の粒子の隙間に成長し 何百万もの細い繊維を構築していきます 消化されなかった分の種子殻は 最終的な複合物質の一部となります 目の前で今このパーツが自己組織化しました 実際は5日間ともう少し時間がかかりますが 従来の農作に比べたら遥かに早いです

最後のステップは当然ですが利用です この場合コーナーパットを栽培しました フォーチュン500社の大手家具製造会社が これらのコーナーパットで発送時のテーブルを保護しています 以前はプラスチックの梱包用緩衝材でしたが 我々の栽培素材で 全く同じ緩衝性能を 提供することができました そして何より お客さんに届いたとき ゴミになりません 処理なしで自然の生態系に還すことができ しかもその土壌を向上します

ではなぜ菌糸体を使うのか? 1つ目の理由は自由な原料が使えることです 複数の選択支があるため世界中どこででもでき 米のもみ殻や綿実殻の供給量の 心配をしなくてすむからです 2つ目は菌糸体が自己組織化し 実際にこの工程のほとんどを自分でこなすことです 製造工場に多くの機械を設置する必要がありません つまり小規模の工場を 世界中にたくさんつくることができるのです 生物学的な収率も非常に大切です 我々の場合 型に入れた素材100%が最終製品となり 消化されなかった部分さえも 構造の一部となるので 素晴らしい収率を確保しています

天然高分子であること-これが最も大事なことだと思います なぜなら天然高分子は過去10億年の間に 私達の生態系の中のキノコから甲殻類までの あらゆるもので十分に試されているからです 地球の生態系を停滞させることはありません 完璧に機能します 現時点では 従来の梱包材が1万年後にも 土に還らないままだと保証できるほどですが 私が保証したいのは 1万年後にも 私達の子孫が 異常のない地球と共に 幸せに仲良く暮らしているということです そうしたらなかなかの朗報になると思います

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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