Bientôt des maisons faites de champignons?

Une nouvelle génération de matériaux de construction développée en laboratoire tire parti des propriétés uniques des champignons. Une petite révolution à venir dans notre manière de bâtir?

Sur des étagères d’un laboratoire du Centre sur la biodiversité, au cœur du Jardin botanique de Montréal, des blocs aux couleurs variées évoquent des fromages brie (mais sans l’odeur !). Ces étranges matériaux sont au cœur du projet de doctorat d’Etienne Issa à l’Université de Montréal. Ils sont composés de sciure de bois, de granules de béton et… de mycélium.

Le mycélium des champignons, ce réseau de filaments comparable aux racines des plantes, suscite de plus en plus d’intérêt comme solution de rechange écologique aux matériaux de construction traditionnels. Il est léger, solide et bio­dégradable tout en offrant une bonne isolation thermique et acoustique. Certaines entreprises l’utilisent déjà pour fabriquer des panneaux d’isolation intérieurs. Les « mycomatériaux » de construction sont essentiellement composés de substrats organiques, comme des résidus de bois ou du marc de café, liés par un réseau de filaments fongiques.

Des études récentes mettent en lumière le potentiel de ces composites de mycélium en Afrique ou en Inde, où ils pourraient constituer des matériaux de construction à faibles coût et empreinte environnementale. Les substrats organiques seraient fournis par des déchets agricoles provenant de cultures comme l’igname, le cacao ou la noix de coco. Même la NASA explore le potentiel des mycomatériaux pour la construction de bases spatiales sur la Lune et sur Mars !

Mais si le potentiel est énorme, des obstacles subsistent pour leur utilisation à grande échelle. Les composites doivent répondre aux normes de construction, notamment en matière de résistance mécanique. Plusieurs équipes de recherche, en particulier en Europe et en Amérique du Nord, cherchent d’ailleurs à développer des composites plus robustes.

C’est justement la mission que s’est donnée Etienne Issa. « Ce qui est novateur dans ma recherche, c’est l’ajout de déchets de construction dans les mycomatériaux pour créer quelque chose de plus résistant au niveau structurel, explique notre guide, en brandissant un échantillon. Notre source d’approvisionnement, c’est le chantier, et non le paysage intouché. C’est un processus circulaire. »

Etienne Issa collecte ainsi des morceaux de béton destinés à l’enfouissement, avant de les concasser en fines granules et de les incorporer dans des mélanges de résidus de bois inoculés avec du mycélium. Un tel composite permettrait ainsi, à terme, d’offrir une solution pour réduire les déchets issus de la construction, de la rénovation et de la démolition. Ces derniers représentent près d’un tiers des matières résiduelles au Québec, selon RECYC-Québec. Leur utilisation permettrait aussi de réduire la production de nouveau ciment, principal constituant du béton et responsable d’environ 7 % des gaz à effet de serre dans le monde !

Schtroumpf alors !

En ouvrant la porte d’un réfrigérateur, Etienne Issa dévoile ses précieux échantillons. Les filaments de mycélium de différentes espèces fongiques, soigneusement identifiées, se déploient en rosettes dans des boîtes de Petri. Un peu plus loin, des bacs remplis de sciure de bois côtoient de gros morceaux de béton.

Le processus est relativement simple. Différentes proportions de granules de béton et de résidus de bois sont mélangées, avant d’être inoculées avec des espèces variées de basidiomycètes, une famille de champignons qui se développent en formant des structures denses et ramifiées, celles-ci agissant comme une colle permettant de lier différents matériaux. Après plusieurs jours de croissance du mycélium, les mélanges sont cuits à des températures variant entre 70 et 200 °C, ce qui rend le champignon inerte, sans pour autant détruire sa structure fibreuse.

Ces échantillons sont ensuite analysés au micro­scope pour évaluer l’efficacité de la liaison entre le mycélium et ces substrats. Etienne Issa mesurera ensuite leur capacité à supporter la pression. « L’objectif est de développer une formule réplicable pour construire des matériaux porteurs, explique l’universitaire, qui utilise des outils simples comme des moules à gâteau, un four conventionnel et une presse à chandail. Je cherche à simplifier la procédure pour démocratiser cette pratique. »

Cicatriser le béton

De l’autre côté de l’océan, Aurélie Van Wylick consacre son projet de doctorat à l’Université Vrije, à Bruxelles, au développement d’un béton autocicatrisant grâce au mycélium.

« Les fissures dans le béton laissent pénétrer l’eau, l’oxygène et le CO₂, ce qui peut entraîner la corrosion des armatures, explique-t-elle. L’objectif est de cicatriser ces fissures dès leur apparition. »

Actuellement, des bactéries sont parfois utilisées pour colmater ces fissures en précipitant du calcaire grâce au processus de la biominéralisation. Toutefois, les champignons, grâce aux structures filamentaires complexes qui constituent la majeure partie de leur biomasse, ont un plus grand potentiel pour colmater les larges fissures.

La méthode consiste à intégrer des capsules dans le béton en fabrication. Ces capsules contiennent des nutriments, du calcium et des spores de champignons du règne des ascomycètes, un groupe qui contient des levures, des moisissures, ainsi que les morilles et les truffes. Si une fissure se forme, ces capsules se rompent, libérant les spores qui se développent en créant un réseau filamenteux permettant au calcaire de précipiter et de colmater la brèche.

Aurélie Van Wylick a obtenu des résultats prometteurs en laboratoire, en particulier avec les espèces Trichoderma reesei (notamment utilisée pour transformer la cellulose en biocarburant) et Neurospora crassa (une moisissure du pain). « Nous avons réussi à faire fonctionner certaines capsules à petite échelle dans des conditions stériles, mais il reste à voir leur efficacité dans des conditions réelles », dit-elle avec prudence. Chose certaine, nous ne regarderons plus les moisissures de la même manière.