Obecnie blisko 80% zużycia energii przez budynki ma miejsce na etapie użytkowania. W miarę wzrostu popularności budynków charakteryzujących się wysoką efektywnością energetyczną, coraz większą rolę będzie odgrywała energia „wbudowana” w zastosowane materiały.  
Aktualnie proces postawienia budynku jest odpowiedzialny za 10-20% emisji dwutlenku węgla w cyklu życia budynku określonego na 50 lat.  Przy założeniu dalszej redukcji energii wydatkowanej w procesie użytkowania, energia wbudowana w materiały i niezbędna do ich utylizacji będzie stanowiła większy procent całości.

Zatem po osiągnięciu celu wysokiej efektywności energetycznej, konieczne jest upowszechnienie materiałów izolacyjnych o niskim śladzie węglowym.
Niezbędnym krokiem w produkcji materiałów jest też przejście od gospodarki liniowej do gospodarki obiegu zamkniętego, czyli takie zaprojektowanie materiałów, żeby były one odnawialne w procesie biologicznym albo możliwe do recyklingu w procesie technologicznym. Biodegradowalne, dostępne lokalnie i nisko przetworzone materiały spełniają te kryteria i są coraz częściej stosowane. Materiały te mają niski lub ujemny wbudowany ślad węglowy, zgodnie z piramidą materiałów (The Construction Material Pyramid), opracowaną przez badaczy z Centre for Industrialised Architecture w Duńskiej Akademii Królewskiej. Oznacza to, że do ich produkcji użyto niewiele energii, przekładającej się na ilość wyemitowanego dwutlenku węgla, lub wręcz, w przypadku materiałów roślinnych, ilość CO2 pochłonięta przez roślinę w procesie wzrostu była większa niż ilość CO2 użyta do przetworzenia rośliny w produkt budowlany.

Najpopularniejszym z tych materiałów jest wełna drzewna. 

Dzięki współczynnikowi lambda λ (przewodności cieplnej) wynoszącemu 0,036 W/(m*K) jest wysokiej klasy izolatorem. Może być stosowana jako zamiennik wełny mineralnej. Zapewnia doskonałą ochronę przed utratą ciepła w zimie oraz upałami w lecie. Jest dyfuzyjnie otwarta, dzięki czemu budynek oddycha i tworzy się w nim naturalny i zdrowy mikroklimat.
Wełna drzewna w zależności od zastosowania występuje w różnego typu miękkich i twardych panelach, różniących się nieco właściwościami. Jest to jeden z ostatnich produktów obróbki drewna. Tartak, po uzyskaniu tarcicy, przerabia za pomocą specjalnej maszyny strugającej pozostające po tym procesie odpadki na długie wąskie wióry, z których następnie robione są sprężyste maty czy płyty.

Coraz częściej w budownictwie stosowana jest też celuloza. 

Ma ona doskonałe parametry izolacyjne. Współczynnik lambda λ dla celulozy (w zależności od producenta) waha się w granicach od 0,042 do 0,036 W/(m*K). Celuloza jest wytwarzana w procesie recyklingu makulatury. Ma wysoką paroprzepuszczalność, doskonale radzi sobie z wilgocią z powietrza odprowadzając ją na zewnątrz lub oddając do pomieszczeń, gdy powietrze staje się suche. Nasycona solami boru jest trudno zapalna, odporna na grzyby i nieatrakcyjna dla gryzoni.
Stosowana jest najczęściej w postaci zasypowej do izolacji stropów, zabudów poddasza, czy innych trudno dostępnych przestrzeni. Może być też aplikowana metodą natrysku na mokro. W ten sposób ociepla się od dołu np. stropy piwnic.

Materiałem zyskującym na popularności jest beton konopny (hempcrete).

Jest to mieszanina paździerzy konopnych (rozdrobnione fragmenty drewna konopnego), spoiwa na bazie wapna oraz wody. Używa się do tego celu najczęściej wapna hydraulicznego albo mieszanki “zwykłego” wapna powietrznego z dodatkiem ok. 8-12% cementu.
Materiał stosuje się do ocieplania stropów, dachów, podłóg oraz termomodernizacji istniejących budynków. Dziś w zachodniej Europie powstają w tej technologii setki nowoczesnych budynków różnego zastosowania. Współczynnik lambda λ wynosi od 0,06 do 0,09 W/(m*K) (w zależności od gęstości materiału), zatem dla ścian o grubości 50 cm można osiągnąć wymaganą dla domów pasywnych wartość współczynnika przenikania ciepła 0,15 (W/m2K).
Ściany z betonu konopnego mają dużą pojemność cieplną (wolno nagrzewają się i wychładzają), wysoką paroprzepuszczalność, co zapobiega kumulowaniu się wilgoci wewnątrz ścian. Dzięki wysoce alkalicznemu odczynowi są odporne na pleśń i niejadalne dla gryzoni.
Budując z tego produktu np. w szalunku można uzyskać monolityczne ściany bez mostków cieplnych. Beton konopny produkowany jest też w bloczkach.

Kostka słomy to może zaskakujący materiał budowlany, ale jak najbardziej sprawdzający się w roli izolacji ekologicznej.

Budownictwo z kostek słomy jest znacznie bardziej rozpowszechnione na zachodzie Europy niż w Polsce, ale i u nas co roku powstają nowe domy w tej technologii. Jej zaletą jest niskoprzetworzony materiał (czysta słoma bez “chemii budowlanej”) a także dobra izolacyjność słomy – współczynnik lambda λ wynosi wg różnych źródeł europejskich od 0,045 W/m*K do 0,08 W/m*K  (W badaniu zleconym przez OSBN z 2015r. w Instytucie Techniki Budowlanej nr LFS00-02236/15/Z00NF uzyskano wynik 0,073W/m*K), co pozwala również na budowę budynków pasywnych. Współczynnik przenikalności cieplnej U dla ściany o konstrukcji drewnianej wypełnionej słomą (40cm) i obustronnie otynkowanej wynosi od 0,12 do 0,2 W/m2K w zależności od szczegółów wykonania. Ściana taka spełnia wymogi Warunków Technicznych na rok 2021 (minimum 0,2 W/m2K). Ściany otynkowane z kostek słomy mają dobrą odporność ogniową (wg badań brytyjskich 135 minut). Domy te są również trwałe: najstarsze domy z izolacją z kostki słomy w Europie pochodzą z lat 20-tych XX wieku, w USA mają już za sobą setne urodziny. Odpowiednio wykonane są niedostępne dla gryzoni.
Kostki stosuje się w formie certyfikowanych prefabrykatów lub poprzez wypełnianie na budowie drewnianego szkieletu. Ściany są tynkowane gliną lub wapnem, albo wykończone elewacją drewnianą.

Ostatnim z materiałów jest glina lekka, czyli połączenie gliny z materiałem o dobrej izolacyjności cieplnej (np. słoma, paździerz konopny, keramzyt).

Jest to materiał kompozytowy, a jego cechy zależą od proporcji mieszanki i użytych składników. Dostępne w handlu i produkowane w Polsce bloczki o gęstości 700kg/m3 mają współczynnik przewodności cieplnej rzędu λ =0,21W/(m*K).
Glina lekka może być wykorzystywana przede wszystkim jako materiał wypełniający i izolacyjny w ścianach i stropach, najczęściej w połączeniu z drewnianą konstrukcją szkieletową i dodatkową izolacją z wełny drzewnej lub płyt z prasowanej słomy (aby zmniejszyć grubość ściany).
Opisane powyżej ekologiczne materiały izolacyjne dobrze pełnią swoją rolę jako ocieplenie budynku, a przy tym ich produkcja i utylizacja nie obciąża środowiska. Dzięki swoim właściwościom umożliwiają „oddychanie” budynku i regulują wilgotność we wnętrzu.  Te cechy przekładają się też na zdrowszy dla użytkowników, naturalny mikroklimat, wolny od alergenów.

ŹRÓDŁA
https://www.osbn.eu
https://vandkunsten.com/en/news/material-pyramid
Hubert Bukowski, Wioletta Fabrycka, „Budownictwo w obiegu zamkniętym w praktyce”, Innowo, 2019
Beata Backiel Brzozowska, „Budownictwo z gliny i słomy. Wstępna ocena wybranych aspektów trwałości”, Inżynieria Ekologiczna, 2014