Le Mycélium : Matériau Vivant au Service de l'Architecture et du Design Écologique

Introduction : Une Révolution Matérielle au Cœur du Vivant

Dans un monde confronté à une crise environnementale sans précédent, l'industrie de la construction et du design est appelée à se réinventer. Responsables de 38 % des émissions mondiales de CO2, ces secteurs doivent impérativement abandonner les processus traditionnels de production de matériaux pour explorer de nouvelles hypothèses constructives. Parmi les pistes les plus prometteuses, la collaboration avec les organismes vivants, et plus particulièrement avec le règne fongique, émerge comme une solution d'avenir. Le mycélium, cette partie végétative et filamenteuse des champignons, fascine par sa capacité de croissance, de régénération et ses propriétés techniques remarquables. Loin des applications gastronomiques, le mycélium se révèle être un matériau d'une polyvalence étonnante, ouvrant la voie à des "mycomatériaux" innovants pour l'isolation, la construction modulaire, le design d'objets et même la dépollution.

Qu'est-ce que le Mycélium ?

Le terme "mycélium" trouve son origine dans les termes néo-latins et grecs, signifiant "plus d'un", en référence à sa structure plurielle et filiforme. Il s'agit de la partie souterraine et végétative du champignon, un réseau complexe de filaments appelés hyphes. Ces hyphes, tels les racines d'une plante, absorbent les nutriments du substrat et assurent la croissance du champignon. La reproduction des champignons diffère de celle des plantes : des spores autonomes germent pour générer de nouveaux hyphes, perpétuant ainsi le cycle de vie.

Le Processus de Fabrication des Mycomatériaux

La fabrication de matériaux à base de mycélium repose sur un processus contrôlé, visant à favoriser la croissance souhaitée tout en prévenant les contaminations. Les étapes clés sont les suivantes :

1. Préparation du Substrat : Divers matériaux organiques, considérés comme des sous-produits commerciaux et agricoles, sont utilisés comme substrat. Le marc de café, riche en carbone et en nutriments, est un exemple idéal. D'autres substrats incluent la paille, la sciure de bois, les résidus textiles, le chanvre, ou encore les épis de maïs. Ces matériaux sont rigoureusement pasteurisés pour éliminer les bactéries et moisissures indésirables.
2. Inoculation : Le substrat pasteurisé est ensuite inoculé avec des spores ou des fragments de mycélium d'une espèce de champignon sélectionnée (souvent Pleurotus ostreatus pour sa croissance rapide et sa résistance).
3. Incubation et Croissance : Le mélange est placé dans des conditions optimales pour la croissance du mycélium : obscurité ou pénombre, atmosphère chaude (supérieure à 30° C), humide (minimum 90 %) et bien oxygénée. Le mycélium se développe, colonise le substrat et le lie, formant une masse homogène. Des moules peuvent être utilisés pour guider la croissance et obtenir des formes spécifiques.
4. Séchage et Stabilisation : Une fois le mycélium ayant atteint la densité et la forme désirées, le processus de croissance est interrompu par un séchage. Ce séchage "endort" le mycélium, le rendant stable et inerte, tout en conservant ses propriétés. Pour certaines applications, des traitements supplémentaires peuvent être appliqués pour améliorer la résistance à l'eau ou au feu.

Propriétés Remarquables du Mycélium

Le mycélium, une fois transformé en matériau, présente une combinaison unique de propriétés qui en font une alternative attrayante aux matériaux conventionnels :

• Légèreté : Le mycélium est remarquablement léger, ce qui facilite sa manipulation et réduit le poids des structures.
• Isolation Thermique et Phonique : Sa structure poreuse offre d'excellentes performances en matière d'isolation thermique et phonique, comparable aux panneaux en polystyrène expansé (PSE). La conductivité thermique des isolants en mycélium les plus performants se situe entre 0,060 et 0,030 W/mK.
• Résistance aux Chocs : Il possède une capacité de déformation et d'absorption des chocs supérieure à celle du parpaing, offrant une meilleure résilience.
• Inflammabilité : Le mycélium est ininflammable, ce qui renforce sa sécurité dans les applications de construction.
• Biodégradabilité et Durabilité : C'est un matériau vivant, biodégradable, neutre en carbone, et donc intrinsèquement durable. En fin de vie, il peut être composté, réintégrant ainsi le cycle naturel.
• Perspirant et Faible Émission de COV : Les isolants en mycélium sont perspirants et contiennent une quantité négligeable de composés organiques volatils (classés A+ selon la norme BS EN ISO 16000-10:2006).
• Résistance à l'eau : Certaines formulations de mycélium présentent une résistance à l'eau.
• Coût : Le processus de fabrication, utilisant des déchets comme substrat, tend à rendre le mycélium économique.
• Potentiel de Régénération : Dans des conditions favorables, le mycélium peut se régénérer, offrant des possibilités de réparation autonome.

Applications Diversifiées dans la Construction et le Design

L'ingéniosité humaine a permis de développer une multitude d'applications pour les mycomatériaux, couvrant divers secteurs :

Construction et Architecture

Le mycélium est envisagé comme un substitut durable aux matériaux de construction traditionnels, offrant des solutions pour l'isolation, la structure et l'esthétique.

• Panneaux d'Isolation : Des entreprises comme MykoFoam produisent des panneaux d'isolation thermique et acoustique (standard 600 x 1200 mm, épaisseurs 50 ou 100 mm) certifiés Euroclasse B, résistants à l'eau et sans COV. Ces panneaux sont fabriqués en comprimant et chauffant une mousse de mycélium, sans adjonction de résines.
• Briques et Éléments Modulaires : Des briques de mycélium, comme celles développées par Mycotech, agissent comme un liant naturel pour des substrats organiques. Ces briques sont moulées, séchées et peuvent donner naissance à des façades nuancées et colorées. Des éléments modulaires de construction, tels que des dalles de sol ou des panneaux, sont également produits.
• Structures Autoportantes et Bioclimatiques : Le projet "Myco-Tree" par Dirk Hebel et Philippe Block a démontré la capacité du mycélium à former des structures autoportantes capables de supporter des charges importantes. La Hy-Fi Tower, conçue par David Benjamin, a utilisé 10 000 briques de mycélium pour créer une structure bioclimatique temporaire, favorisant la ventilation naturelle et filtrant la lumière.
• Façades Vivantes et Revêtements : Le "Growing Pavilion" de Krown-design, présenté lors de la Dutch Design Week, a mis en avant des panneaux en mycélium aux formes uniques pour créer des façades vivantes et respectueuses de l'environnement. Les 640 panneaux de parement fabriqués par PermaFungi pour l'installation "In Vivo" à la Biennale d'architecture de Venise en 2023 illustrent l'utilisation du mycélium pour des revêtements architecturaux.
• Dalles de Plafond et Murs Acoustiques : Des entreprises comme Mogu proposent des panneaux acoustiques modulaires, fabriqués à partir de matériaux mycéliens souples et de résidus textiles recyclés. Ces panneaux, personnalisables en texture et couleur, peuvent être utilisés pour des combinaisons murales illimitées et adaptés en dalles de plafond standardisées. Myceen produit également des panneaux acoustiques au design unique, offrant deux finitions distinctes.

Design et Ameublement

Au-delà de la construction, le mycélium trouve sa place dans la création d'objets du quotidien, offrant des alternatives écologiques et esthétiques.

• Mobilier Bio-imprimé en 3D : La "Mycelium Chair" d'Eric Klarenbeek et Dros, présentée au Centre Pompidou, est un exemple de mobilier bio-imprimé en 3D. Composée de mycélium de reishi, de chanvre et de sciure de bois, cette chaise vivante incarne la fusion entre technologie et nature. D'autres pièces de mobilier, comme des tables et des assises, sont également développées à partir de mycélium.
• "Cuir" de Mycélium : L'industrie de la mode s'intéresse de près au "cuir" de mycélium, une alternative végane et éco-responsable au cuir animal. La technologie "Fine Mycelium" de Mycoworks, utilisée par des marques comme Hermès, permet de créer un matériau robuste et adaptable à partir de fibres de mycélium.
• Luminaires et Objets Décoratifs : PermaFungi développe des mycomatériaux sur mesure destinés au design, incluant des luminaires aux formes originales.

Applications Environnementales et Futures

Les propriétés du mycélium ouvrent des perspectives fascinantes pour des applications environnementales et d'exploration.

• Biofiltration et Dépollution des Eaux : Des étudiants de la Rhode Island School of Design (RISD) ont imaginé des pods de biofiltration flottants, remplis de terre et de plantes aquatiques, créant des mini-écosystèmes pour le développement de bactéries capables de décontaminer l'eau.
• Régénération des Sols : Le projet "Terra Mycelia" explore le rôle des champignons dans la régénération des sols dégradés. Les structures en mycélium, imprimées en 3D à partir de matière bio-organique, supportent la prolifération du mycélium qui transforme les déchets en nutriments, renforce les terres et dépollue les sols en absorbant le carbone et l'oxyde nitreux.
• Habitat Spatial : La NASA étudie la possibilité d'utiliser la myco-architecture pour construire des habitats sur Mars. Le concept repose sur le transport de microbes et de spores, qui, une fois activés sur place, permettraient de créer des structures autonomes et auto-réparatrices pour les astronautes.
• Solution Funéraire Écologique : Le "Living Coffin" de Bob Hendrikx propose un cercueil vivant, constitué de mycélium et de copeaux de bois, qui accélère la décomposition du corps et neutralise les toxines, favorisant ainsi la fertilisation du sol.

Le Marc de Café : Un Substrat Précieux pour la Myciculture

Le marc de café, souvent considéré comme un déchet, se révèle être un substrat idéal pour la culture de champignons, notamment les pleurotes. Riche en carbone et en nutriments, il est facilement digestible par le mycélium. Des initiatives comme PermaFungi en Belgique et UpCycle en France valorisent le marc de café pour produire des champignons, participant ainsi activement à l'économie circulaire. La récupération et la préparation du marc de café impliquent une récupération soignée, un égouttage et potentiellement une stérilisation ou un séchage pour éviter la contamination. Le marc de café peut être utilisé seul ou en mélange avec d'autres substrats, offrant souvent des cultures parmi les plus productives et conférant un goût apprécié aux champignons.

Conclusion : Vers une Architecture et un Design Vivants

Le mycélium, avec ses propriétés exceptionnelles et sa capacité à être cultivé à partir de déchets, représente une véritable révolution dans les domaines de l'architecture, du design et de la construction durable. En s'inspirant des processus naturels et en collaborant avec le vivant, nous pouvons concevoir des matériaux et des structures qui non seulement minimisent notre impact environnemental, mais qui sont également plus résilients, esthétiques et fonctionnels. L'exploration continue des potentialités du mycélium promet de façonner un avenir où nos environnements construits seront plus en harmonie avec la nature.

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