Matériaux en mycélium

Les matériaux en mycélium sont des formes solides que l’on fait pousser à partir de déchets végétaux. De la paille, des tiges ou de la sciure hachées sont tassées dans un moule avec un champignon vivant, dont les fins filaments s’étendent entre les morceaux et les soudent en un seul bloc. Le séchage arrête la croissance et laisse un matériau léger, employé pour l’emballage et l’isolation. Shigeru Yamanaka et Reiko Kikuchi, de la firme japonaise Ajinomoto, ont obtenu en 1991 aux États-Unis l’un des premiers brevets sur des fibres liées par un champignon en croissance.

Ce que c’est

Un matériau en mycélium est un solide fabriqué par un champignon. Des déchets végétaux en vrac, comme de la paille hachée, des tiges de chanvre ou de maïs, des balles de céréales ou de la sciure, sont tassés dans un moule avec un champignon vivant. Dans les jours qui suivent, le champignon pousse dans toute la masse, lie les morceaux les uns aux autres et prend la forme du moule. On démoule ensuite le bloc et on le sèche, ce qui arrête la croissance. Il reste un matériau léger et rigide, que l’on peut mouler comme une mousse plastique et qui se décompose au compost en fin de vie.

Sur le sol d’une forêt, les filaments d’un champignon soudent les copeaux de bois tombés en une seule motte.

La même chose se produit dans n’importe quel bois. Le champignon que l’on cueille n’est que le fruit. Le corps du champignon est le mycélium, une masse de filaments bien plus fins qu’un cheveu, les hyphes, qui poussent à travers la matière dont il se nourrit. Écartez une bûche qui pourrit ou un tas de copeaux de bois : vous les trouverez, comme une toile blanche qui retient les morceaux. Eben Bayer et Gavin McIntyre, fondateurs de l’entreprise américaine Ecovative, disent avoir eu leur idée en regardant des champignons pousser sur des copeaux de bois et en voyant avec quelle force le mycélium les collait entre eux. Un matériau en mycélium se sert de cette prise exprès, dans une forme choisie d’avance.

Comment ça marche

Chaque hyphe pousse par sa pointe et se ramifie en avançant. Elle libère des enzymes qui décomposent une partie de la matière végétale autour d’elle, et absorbe ce qu’elles libèrent comme nourriture. En se multipliant, les filaments s’enroulent autour de chaque brin de paille ou de bois, entrent dans ses fentes et passent d’un morceau à l’autre : le remplissage en vrac devient une masse feutrée. Là où le mycélium rencontre l’air, à la surface du moule, il s’épaissit et forme une peau blanche et dense. Les parois des hyphes sont faites de polymères naturels résistants, la chitine et les glucanes, qui donnent au matériau sa solidité une fois sec.

Il faut d’abord débarrasser les déchets végétaux de toute autre vie. La paille et la sciure portent des spores de moisissures et de bactéries qui disputeraient la nourriture au champignon choisi, aussi chauffe-t-on ou passe-t-on à la vapeur le remplissage avant d’ajouter le champignon. On emploie des champignons qui poussent vite et lient bien, comme le pleurote ou le ganoderme luisant. Quand le bloc est entièrement colonisé, on le sèche. Un séchage à température ambiante ou à chaleur douce laisse le champignon en dormance, et il peut repartir si le bloc se mouille ; une cuisson à plus forte chaleur le tue en général. Presser le bloc pendant le séchage, à chaud ou à froid, donne un panneau plus dense et plus rigide.

Le résultat est léger et plein de minuscules vides d’air, ce qui en fait un bon isolant contre la chaleur et le bruit. Face au polystyrène expansé qu’il remplace souvent, il s’est en général montré moins résistant à la compression, mais certaines versions l’égalent ou le dépassent en traction ou en rigidité. Il absorbe l’eau s’il n’est pas enduit. Quand il brûle, il a tendance à former une couche de charbon. Ses propriétés varient beaucoup selon le champignon, les déchets végétaux et la façon dont il a poussé, été pressé et séché.

Comment faire

Le bloc garde exactement la forme du récipient où il a poussé.

Le plus simple, chez soi, est de partir d’un kit : un sac de déchets végétaux, en général de la chènevotte ou de la paille, déjà colonisés par le champignon et vendus pour fabriquer des emballages et de petits objets. Il vous faut aussi un récipient alimentaire propre en plastique avec son couvercle, qui servira de moule, un peu de farine ordinaire si le kit le demande, des gants jetables, une cuillère propre, un couteau pointu, et un four ou un endroit chaud et sec.

Lavez bien le récipient, la cuillère et vos mains. Percez quelques petits trous dans le couvercle avec le couteau pour laisser entrer un peu d’air. Avec les gants, émiettez le contenu du sac, mélangez-y la farine si la notice le demande, et tassez fermement les miettes dans le récipient en les poussant dans les coins. Fermez le couvercle et laissez le récipient dans un endroit sombre, à température ambiante. Les jours suivants, les miettes blanchissent et se soudent. Quand la surface est couverte de blanc et que le bloc se tient, démoulez-le et laissez-le encore quelques jours sur une surface propre, couvert sans serrer, pour qu’une peau pousse sur les faces qui touchaient le récipient. Séchez-le ensuite au four à la température la plus basse, ou plusieurs jours dans un endroit chaud et sec, jusqu’à ce qu’il soit léger et dur à cœur. Suivez les durées et températures données avec le kit, et gardez le bloc fini au sec : mouillé, le champignon en dormance peut se remettre à pousser.

Les champignons libèrent des spores, et certaines personnes y sont allergiques. Faites pousser le bloc loin de l’endroit où l’on prépare les repas et des personnes asthmatiques, et portez un masque antipoussière si vous êtes sensible. Si des taches vertes, noires, roses ou orange apparaissent, une autre moisissure a pris le dessus : mettez le récipient fermé dans un sac et jetez-le sans l’ouvrir à l’intérieur. Ne mangez jamais aucune partie du bloc ni ce qui pousse dessus. Gardez le four bas, restez à proximité pendant le séchage et sortez le bloc avec des gants de cuisine. Lavez-vous les mains après avoir manipulé le matériau.

Histoire et évolution

On fait pousser des champignons sur des déchets végétaux depuis longtemps, pour les manger. L’un des premiers brevets sur un matériau lié par un champignon en croissance vient du Japon. Shigeru Yamanaka et Reiko Kikuchi, de l’entreprise agroalimentaire Ajinomoto, brevètent des fibres, comme la pâte de bois, réunies par des champignons cultivés parmi elles, et les proposent pour des panneaux de fibres, l’isolation thermique, l’emballage et le papier. Le brevet est délivré aux États-Unis en 1991, et une revue publiée en 2019 par Carolina Girometta et ses collègues range ces travaux de Yamanaka parmi les premiers usages des champignons comme matériaux, dans les années 1990.

En Californie, l’artiste Phil Ross passe les années 1990 et 2000 à cultiver des champignons et à les essayer comme matériau de construction. Pour son œuvre Mycotecture, montrée en 2009, il cuit de la sciure à la vapeur dans des sacs hermétiques, y ajoute du ganoderme et la laisse pousser en blocs, qu’il empile en arche et en petit pavillon. À New York, Bayer et McIntyre, alors étudiants ingénieurs au Rensselaer Polytechnic Institute, font pousser un isolant à partir de mycélium et de particules végétales, et installent leur premier laboratoire en 2007.

Une cale moulée en mycélium pousse exactement à la forme de la bouteille qu’elle protège.

Les panneaux isolants se vendent mal, et Ecovative se tourne vers l’emballage moulé, qui pousse dans des moules à la forme de l’objet à protéger et doit remplacer la mousse plastique. L’entreprise fabrique des cales pour le fabricant de mobilier américain Steelcase. En 2014, les architectes de The Living construisent Hy-Fi, une tour ronde au MoMA PS1 à New York, avec des briques de tiges de maïs hachées liées par du mycélium, cultivées dans des plateaux et conçues pour être compostées ensuite. Depuis, des entreprises et des laboratoires universitaires d’Amérique du Nord, d’Europe et d’Asie fabriquent ainsi des panneaux, des carreaux, des meubles et des emballages, et des chercheurs travaillent à rendre le matériau plus solide et plus résistant à l’eau.