Nouveaux matériaux: des champignons dans le labo
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La pile qui carbure aux champignons
Produire de l’électricité avec des champignons: c’est l’exploit de chercheurs du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux (Empa) ayant inventé une pile à combustible microbienne à partir de deux champignons différents. Du côté négatif de la pile (anode), une levure digère du sucre et relâche des électrons. Du côté positif (cathode), un autre champignon les capture. Ce passage d’un pôle à l’autre crée le courant. Tant qu’on les nourrit, les champignons produisent ainsi un flux continu d’électricité.
Cette pile vivante, dont l’autonomie est en cours de test en laboratoire, pourrait alimenter des capteurs pour l’agriculture ou la recherche dans des régions isolées. Une fois sa fonction remplie, elle peut être compostée. «Les champignons sont encore trop peu étudiés et utilisés, déplore la chercheuse Carolina Reyes, qui a participé à l’étude. C’est particulièrement le cas dans le domaine de la science des matériaux.»
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Un tempeh goûteux à partir de déchets de soja
Les champignons pourraient-ils devenir des alliés dans la lutte contre le gaspillage alimentaire? C’est le pari d’une équipe de l’EPFL, qui a misé sur la fermentation fongique pour valoriser l’okara, résidu solide de la fabrication du lait de soja et du tofu. Cette ressource, produite à hauteur de 14 millions de tonnes par an dans le monde, reste largement gaspillée en raison de sa forte teneur en eau qui la rend extrêmement périssable: elle finit le plus souvent en alimentation animale ou en biogaz.
Le tempeh, aliment traditionnel indonésien, est habituellement fabriqué à partir de graines de soja entières, ensemencées avec le champignon rhizopus oligosporus. Son mycélium lie le tout en une masse compacte. «Nous avons appliqué cette technique à l’okara, résidu plus difficile à fermenter en raison de sa forte humidité et de ses particules densément compactées», résume Tiffany Abitbol, professeure assistante au sein du laboratoire des matériaux durables de l’EPFL. Une piste concrète pour transformer un déchet alimentaire massif en nouvelle source de protéines.
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La nature, exceptionnelle en gravure
Ce sont de fines veines noires qui courent dans le bois comme des notes sur une partition de musique. Un motif unique capable d’habiller meubles, objets, accessoires et instruments comme jamais on ne l’avait fait auparavant. Ces lignes ondulées se forment sans aucune intervention humaine, seulement le temps, et la croissance organique d’un champignon.
Tout commence par l’émerveillement de Jakob Koster, alors patron de la menuiserie familiale Koster Holzwelten à Saint-Gall, qui les a découvertes sur un morceau de prunier. Présenté au chercheur de l’Empa Francis Schwarze, le dessin est vite identifié: il porte la signature d’un champignon rare, connu pour produire de la mélanine sans attaquer la structure porteuse du bois (ni pourriture brune, ni blanche). «Autrefois, on laissait des troncs en forêt plusieurs mois en espérant qu’ils soient colonisés par le bon champignon», se souvient le chercheur.
De cette rencontre naît un projet soutenu par Innosuisse, dans lequel laboratoire et savoir-faire artisanal convergent au point que la menuiserie est aujourd’hui mieux équipée pour cultiver le champignon que l’institut de recherche lui-même. Ce procédé est désormais commercialisé. Les planches passent par une chambre à vide, une stérilisation et une inoculation avant un séjour de plusieurs semaines en chambre climatique pour permettre au champignon de tracer sur l’érable, le frêne ou le hêtre, une musique pareille aux veines des plus beaux marbres…
+ d’infos : myraiwood.ch
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Produire des films d’emballage vivants
Un des défis actuels en matière de biomatériaux (comme la cellulose, la lignine ou la chitine) est l’obligation de les transformer chimiquement afin de les rendre suffisamment résistants. Ce qui, par la même occasion, leur fait perdre leur biodégradabilité. Un dilemme que des chercheurs de l’Empa ont réussi à contourner grâce à un champignon particulier: le schizophylle commun.
Leur matériau est né du mycélium, soit la partie invisible de ce champignon comestible qui pousse sur le bois mort. Leur trouvaille: utiliser le champignon dans son intégralité, notamment sa matrice extracellulaire, ce réseau de fibres et de protéines qu’il sécrète naturellement pour se structurer. «La nature a déjà développé un système optimisé, résume Gustav Nyström, directeur du laboratoire Cellulose and Wood Materials de l’Empa. Pourquoi ne pas s’en servir?»
Le résultat? Un matériau vivant, entièrement biodégradable et sans aucun produit chimique, dont la résistance à la déchirure rivalise avec des matériaux traités chimiquement. Une propriété que les chercheurs envisagent de mettre à profit, par exemple pour des sacs à déchets organiques capables de se composter eux-mêmes.
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Assourdissant: des panneaux acoustiques à partir de mycélium
Exit les panneaux acoustiques en dérivés du pétrole. C’est le pari d’une équipe du laboratoire des matériaux durables de l’EPFL qui est parvenue à développer un mycélium né sur des déchets agricoles pour former, naturellement, une mousse capable d’absorber le son.
Concrètement, les chercheurs mélangent de la paille de seigle et du marc de café, deux déchets agro-industriels, avec du «blanc» de mycélium (l’équivalent des graines pour un champignon) et de l’eau. Ce mélange est ensuite placé dans des moules, où le champignon se développe pendant une dizaine de jours. Ses filaments, les hyphes, colonisent peu à peu le mélange et lient les particules de paille et de café entre elles, un peu comme une colle vivante. Le tout est ensuite séché pour stopper la croissance et obtenir un matériau solide et léger.
L’intérêt est double: ces panneaux valorisent des déchets peu coûteux et abondants, plutôt que de puiser dans des ressources. Ils sont, en plus, une alternative entièrement biodégradable aux mousses acoustiques synthétiques généralement issues de la pétrochimie et non recyclables.
