La décarbonisation du secteur de la construction ne repose pas uniquement sur l’amélioration des matériaux conventionnels. Elle nécessite également de rechercher de nouvelles méthodes de production. Dans ce contexte, le mycélium s’impose comme un biomatériau capable de transformer les déchets organiques en composants légers et malléables, dotés de performances thermiques et acoustiques intéressantes pour l’architecture et la construction.
Son utilisation a évolué, passant des essais en laboratoire à la fabrication de panneaux disponibles dans le commerce, d’éléments d’aménagement intérieur et de prototypes architecturaux construits en taille réelle. Toutefois, son application actuelle se concentre principalement sur des solutions non structurelles et des systèmes de construction hybrides.
Qu'est-ce que le mycélium ?
Le mycélium est l'appareil végétatif des champignons. Il est constitué d'un réseau de filaments microscopiques, appelés hyphes, qui se développent et s'entrelacent à l'intérieur d'un substrat organique.
Pour fabriquer des matériaux, le mycélium est cultivé sur des résidus lignocellulosiques tels que la paille, le chanvre, la sciure, les coques ou les déchets agricoles. Au cours de leur croissance, les hyphes enveloppent et lient les particules entre elles, agissant ainsi comme un liant naturel. Le résultat est un biocomposite à base de mycélium, et non une pièce constituée uniquement de mycélium.
De l'organisme naturel au matériau de construction
La fabrication d'un composite à base de mycélium commence généralement par la sélection d'une espèce fongique et d'un substrat végétal. Ce substrat est préparé, placé dans un moule et inoculé avec une souche fongique.
Dans des conditions contrôlées d'humidité, de température et de ventilation, le mycélium colonise progressivement la matière organique. Au cours de ce processus, les hyphes relient leurs particules entre elles et créent une matrice tridimensionnelle.
Une fois la densité et la géométrie requises atteintes, le composant est généralement soumis à un séchage ou à un traitement thermique. Cette étape stoppe la croissance biologique, stabilise le produit et empêche celui-ci de continuer à se développer pendant son utilisation.
Les propriétés finales dépendent de nombreux facteurs : espèce de champignon, type et granulométrie du substrat, compactage, durée de croissance, séchage et traitements ultérieurs. C'est pourquoi il n'existe pas un seul et même « matériau de mycélium », mais plusieurs formulations présentant des comportements différents.
Propriétés et caractéristiques du mycélium en tant que biomatériau
Isolation thermique et isolation acoustique
Sa structure légère et poreuse permet de retenir l'air et de limiter la transmission thermique. Certaines formulations présentent des conductivités thermiques comprises entre environ 0,035 et 0,060 W/(m·K), des valeurs comparables à celles de certains isolants conventionnels.
La porosité favorise également l'absorption acoustique, en particulier dans les fréquences moyennes et hautes. Cela fait du mycélium une option intéressante pour réduire la réverbération.
Il convient toutefois de distinguer l’absorption acoustique de l’isolation acoustique. Un panneau en mycélium peut améliorer l’acoustique intérieure d’une pièce, mais pour limiter la transmission entre les pièces, il doit être intégré dans une solution multicouche comprenant une masse, un découplage et une étanchéité.
Légèreté et comportement mécanique
Les biocomposites à base de mycélium présentent généralement une faible densité. Cela facilite leur transport, leur manipulation et leur mise en œuvre, et permet de réduire les charges permanentes.
Leur principale limite réside dans leur résistance mécanique. En général, ils n’atteignent pas les performances d’une brique en céramique, d’un parpaing ou d’un élément structurel en bois. Actuellement, ils sont principalement utilisés comme isolant, revêtement, matériau de remplissage, âme de panneau ou bloc non porteur.
Le pressage et l’ajout de fibres peuvent augmenter leur résistance, mais modifient également leur densité, leur impact environnemental et leurs possibilités de recyclage ou de compostage.
Comportement face au feu et à l'humidité
Lorsqu'il est exposé à la chaleur, le matériau peut former une couche carbonisée qui ralentit la propagation de la combustion. Il ne doit toutefois pas être considéré comme incombustible. Chaque produit doit présenter une classification de réaction au feu adaptée à l'usage prévu.
L'humidité constitue l'un de ses principaux facteurs déterminants. Une exposition prolongée à l'eau peut entraîner un gonflement, une perte de rigidité ou une dégradation. C'est pourquoi, dans les applications extérieures, il nécessite généralement une couche ou un revêtement protecteur.
Circularité et impact réduit : la valeur environnementale du mycélium
L'un des aspects les plus intéressants du mycélium est son rôle dans l'économie circulaire. Son utilisation dans les matériaux de construction présente plusieurs avantages environnementaux :
- Elle valorise les déchets organiques et les transforme en matériaux utiles.
- Elle réduit la consommation de matières premières vierges et, dans certaines applications, l'utilisation d'adhésifs synthétiques.
- Elle peut nécessiter moins d'énergie que la fabrication de certains matériaux conventionnels.
- Elle facilite le retour au cycle biologique, car certains produits à base de mycélium peuvent être biodégradables ou compostables, à condition qu'ils ne contiennent pas de traitements ou d'additifs susceptibles d'entraver ce processus.
- Elle peut favoriser des modèles de production décentralisés et de proximité, basés sur la valorisation des déchets locaux, ce qui contribuerait à réduire certains besoins en matière de transport.
Dans tous les cas, son impact réel doit être évalué en tenant compte de l'ensemble du cycle de vie du matériau : fabrication, séchage, traitements, durabilité et gestion en fin de vie.
Des projets qui ouvrent la voie
Hy-Fi, le passage du mycélium à l'échelle architecturale
Le cabinet new-yorkais The Living, dirigé par l'architecte David Benjamin, s'est fait connaître à l'échelle internationale grâce à la tour Hy-Fi, une installation érigée dans la cour du MoMA PS1 à New York à partir de 10 000 briques fabriquées à partir de mycélium.
Plus qu’une simple intervention artistique, ce projet s’est imposé comme un manifeste sur ce que pourrait être une architecture vivante, capable de naître, de se développer et de disparaître sans laisser de déchets ni d’empreinte environnementale.
The Growing Pavilion, vers une construction entièrement bio-sourcée
Présenté lors de la Dutch Design Week 2019, qui s'est tenue à Eindhoven, « The Growing Pavilion » est une structure architecturale éphémère innovante, construite presque entièrement à partir de matériaux d'origine biologique. Conçu pour démontrer à la fois la faisabilité technique et le potentiel esthétique de la construction durable, il intègre 88 panneaux de mycélium, associés à du bois, du chanvre et d'autres matériaux végétaux.
Le projet a mis en valeur les textures, les irrégularités et l'identité visuelle propres aux biomatériaux, s'éloignant délibérément des finitions uniformes des matériaux conventionnels. De plus, il a atteint un bilan carbone négatif de 10 tonnes de CO? et un taux de circularité de 95 %, ce qui indique qu'il a absorbé et stocké plus de carbone qu'il n'en a émis lors de la production de ses composants.
MycoTree, le mycélium comme structure porteuse
Développé par des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'Institut de technologie de Karlsruhe, MycoTree a exploré l'utilisation de composants à base de mycélium dans une structure conçue pour résister principalement à la compression.
Bien qu'il s'agisse d'un prototype expérimental, il a montré comment la géométrie, la fabrication numérique et les biomatériaux peuvent être combinés pour compenser une résistance mécanique limitée.
The Phoenix, du prototype à l'immeuble collectif
Situé à Oakland (Californie), « The Phoenix » est l’un des projets en cours de développement les plus révolutionnaires à utiliser le mycélium comme élément clé. Il s’agit d’un complexe résidentiel modulaire, composé de plus de 300 logements, qui combine des outils de conception assistée par intelligence artificielle avec des systèmes de construction modulaires et préfabriqués.
Sa principale innovation en matière de matériaux réside dans l’intégration du mycélium comme noyau isolant de grands panneaux de façade, recouverts d’une enveloppe en polymère renforcé de fibres qui garantit leur résistance et leur durabilité.
Contrairement à MycoTree, où le mycélium joue un rôle structurel, dans The Phoenix, il est principalement utilisé comme isolant thermique et comme matériau capable de stocker du carbone. Ce projet représente l'une des voies les plus réalistes pour son application à grande échelle : intégrer le mycélium dans des systèmes hybrides et industrialisés, plutôt que de construire le bâtiment entièrement à partir d'un seul biomatériau.
Applications actuelles du mycélium dans l'architecture et la construction
Bien que son introduction dans ce secteur n'en soit encore qu'à ses débuts, le mycélium est déjà utilisé dans différentes applications grâce à sa légèreté, ses propriétés isolantes, sa biodégradabilité et son faible impact environnemental. Les applications les plus prometteuses sont les suivantes :
- Panneaux thermiques et acoustiques pour murs et plafonds.
- Noyaux isolants pour murs extérieurs et éléments préfabriqués.
- Blocs et briques écologiques non porteurs pour cloisons, pavillons ou constructions temporaires.
- Revêtements et panneaux décoratifs aux formes personnalisées.
- Luminaires, mobilier, présentoirs et éléments d'aménagement intérieur.
Le commerce de détail et les espaces d'entreprise constituent un domaine particulièrement propice, car ils allient exigences acoustiques, originalité esthétique et un discours lié à la circularité. Dans le cadre de la rénovation, leur faible poids peut faciliter la mise en place d'isolants ou de revêtements sans alourdir de manière significative les charges existantes.
Défis et perspectives d'avenir
Pour étendre leur utilisation, le secteur doit améliorer la reproductibilité de la fabrication, la résistance à l'eau, la durabilité et les performances mécaniques. Il sera également nécessaire de disposer de produits normalisés, d'essais reconnus, de déclarations environnementales, de classifications au feu et de garanties comparables à celles d'autres matériaux de construction.
La recherche se concentre sur les composites moulés par compression, les renforts à base de fibres naturelles, les revêtements biosourcés, la fabrication automatisée et l’association avec des structures imprimées en 3D ou des systèmes préfabriqués.
À court terme, le mycélium s’imposera principalement comme isolant, absorbant acoustique, rembourrage léger, revêtement et âme de panneau. Son avenir ne semble pas résider dans le remplacement généralisé du béton, de l’acier ou de la céramique, mais dans la complémentarité avec ces matériaux là où la légèreté, la circularité et la réduction du carbone incorporé sont prioritaires.
Le mycélium introduit, en définitive, une nouvelle logique de production : cultiver des matériaux à partir de déchets renouvelables. Son essor dépendra de la capacité à transformer cette ressource biologique en produits certifiés, durables, compétitifs et compatibles avec les processus réels de conception et de construction.
