Biocementatie was een van de onderwerpen bij de 19e International Architecture Exhibition van La Biennale di Venezia 2025. Onderzoekers van ETH Zurich en de École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) lichtten dit toe. Hun levende installatie onderzoekt hoe architectuur kan groeien – in plaats van gebouwd worden – met een combinatie van biologie, robotica en afvalmateriaal. Dit biedt spannende mogelijkheden voor architecten, interieur- en landschapsontwerpers, en productontwikkelaars met belangstelling voor duurzame en hernieuwbare materiele systemen.
Geological Microbial Formations onderzoekt biocementatie. Dit is een radicale benadering, die bouwafval omvormt tot nieuw bouwmateriaal. In het hart van de installatie is een robotarm de hele tijd bezig met het leggen van lagen zand, microbiële culturen en minerale bindingsstoffen. Elk laagje wordt met een dubbele sproeihandeling aangebracht: een microbiële suspensie van Sporosarcina pasteurii en een calciumrijke oplossing die de biocementatie-reactie inleidt. Dit leidt tot MICP (microbial-induced calcite precipitation); een natuurlijk proces dat granulaat bindt tot steenachtige structuren die worden gevormd onder normale omstandigheden, zonder warmte, cement of synthetische lijm.
Historische imitatie
Dit proces ligt historisch aan de basis van de langzame geologische vorming van stromatolieten; minerale structuren die gedurende duizenden jaren zijn gevormd door bacteriën. Het robotsysteem in het hart van het proces imiteert en versnelt deze geologische vorming. De hele Biennale van Venetië door maakt het robotsysteem een levende geologische formatie. Daarmee wordt de verbinding gemaakt tussen biologie en architectuur.
Rond deze biocementatie laat de installatie materiaal zien van verschillende typen en maten van aggregaten; van gerecycled zand en zaagsel tot ruw afval en minerale afvalstromen. Uit deze grote hoeveelheid grondstoffen blijkt dat de techniek goed aanpasbaar is; en veel verschillende materialen kan verbinden tot vaste vormen. Waardoor wij afval opnieuw gaan bezien, nu als grondstof voor groei. Uit deze benadering blijkt hoe circulariteit kan worden ingebouwd in het ontwerpproces. Het systeem haalt geen materialen uit de bodem, maar maakt structuren uit wat al bestaat. Het laat zien dat er een alternatief is voor de gebruikelijke bouwmethoden, een met een lage voetafdruk.
Heel kleine interacties
In een bijgesloten video zien we de microscopische dynamica achter deze verandering. Met fluorescentie en een elektronenmicroscoop kunnen we de beweeglijkheid van bacteriën zien, net als de vorming van kristallen en de minuscule interacties die mineralen op kleine schaal aan elkaar binden. De installatie is niet alleen maar een statische weergave; hij laat veranderingen in de tijd zien – deels als bouwplaats, deels als microbiologisch lab, deels als zich ontwikkelende architectonische structuur.
Dit is niet alleen een bouwmethode; deze microbiologische techniek opent ook mogelijkheden voor regeneratieve reparatie. Zoals met biocementatie-sprays: deze kunnen scheurtjes dichten in bestaande architectuur. En hiermee kunnen we herstel bevorderen door herkalking; waardoor we bouwoppervlakken kunnen veranderen in plaatsen van biologische activiteit. Hieruit blijkt hoe circulariteit kan worden opgenomen in het ontwerpproces. Niet door nieuwe grondstoffen te winnen, maar door wat al bestaat uit te bouwen. Het laat zien dat er een alternatief met lage voetafdruk bestaat voor de traditionele bouw.
FRICKS
Verwant hieraan is FRICKS, afkorting voor Foamed Recycled Bricks; een innovatief bouwmateriaal ontwikkeld door het Instituut voor Geavanceerde Architectuur van Catalonië (IAAC). Het project vormt bouw- en sloopafval om tot duurzame en hoogwaardige bakstenen. Het FRICKS project hergebruikt baksteen– en keramisch afval tot nieuwe bakstenen. Deze bakstenen zijn licht van gewicht, thermisch isolerend en bevatten tot 95% minder opgeslagen energie dan traditionele baksteen. Anders dan deze hebben FRICKS bakstenen geen vuur of droogprocessen nodig. Ze ontstaan bij kamertemperatuur.
FRICKS kunnen in vele gewenste vormen worden geproduceerd, van standaard tot complex. Daardoor is dot proces geschikt voor restoratieprojecten, moderne architectuur en experimenteel ontwerp. FRICKS biedt meer dan een nieuw materiaal; namelijk een nieuwe manier van bouwen. Door afval te hergebruiken en het energiegebruik omlaag te brengen spoort het met alle pogingen om het milieueffect van de bouw terug te dringen. Het is een schaalbare en aanpasbare oplossing die de toekomst van circulair design met lage voetafdruk ondersteunt.
Meer dan een bouwmethode
Geological Microbial Formations is meer dan een bouwmethode; het is een nieuwe manier van denken over materialen. Door biologie, robotica en ontwerp met elkaar te verbinden, laat het project zien hoe we structuren kunnen maken die groeien, zich aanpassen, en zich zelfs verbeteren. Voor ontwerpers die werken in architectuur, landschapsontwerp of productontwikkeling laat dit onderzoek inspirerende ideeën voor de toekomst zien. Onze aandacht wordt verlegd van industriële winning naar organische groei, en daardoor ontstaat een nieuwe visie op de gebouwde omgeving.
Geological Microbial Formations is een voortgaand interdisciplinair onderzoeksproject, op de grens van architectuur, microbiologie en digitale fabricage. Het vertegenwoordigt een denken niet over winning, maar over telen en groei. Structuren worden niet in elkaar gezet maar groeien. Ze worden verbonden door biocementatie, van afval tot grondstof, door processen van binding, aanpassing en minerale groei.
Interessant? Lees dan ook:
Duurzaamheid heeft groene groei nodig
Nieuwe kansen, Groene Groei en Naomi Klein
Stedelijke biomijnbouw