Nouveau matériau de terre résistant à l’eau

Détail

    • Structure Université de Guyane
    • TRL (Technology readiness level) 5
    • Nom Sonia Cayemittes
    • Email sonia.cayemittes@univ-guyane.fr

Technologie

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    • Titre Nouveau matériau de terre résistant à l’eau
    • Description Le béton de terre constitue une alternative écologique à l’utilisation du ciment. Pour faciliter la mise en forme du matériau et améliorer les performances de durabilité, une biostabilisation réalisée à l’aide de biopolymères, peut être effectuée. L’idée, audacieuse de cette innovation est d’exploiter de façon contrôlée la vulnérabilité des biopolymères au développement de moisissures. Il s’agit de se servir du mycélium de moisissures, réseau de filaments pour protéger les matériaux en terre biostabilisée de la détérioration par l’eau.
      Habituellement on cherche à lutter contre les moisissures et microchampignons omniprésents car ils sont néfastes pour la qualité de l’air des bâtiments. Dans d’autres domaines par contre, celui des emballages ou encore des isolants, on cultive spécifiquement des champignons pour leur mycélium (partie végétative des champignons) en raison de leur faible densité, leur bonne propriété isolante et leur hydrophobicité leur permettant une bonne durabilité face à l’eau. Les chercheurs à l’origine de l’innovation se sont alors demandés si le mycélium de moisissure, une fois inactivé pouvait également améliorer la résistance à l’eau des matériaux en terre. Ils ont donc préparé différentes formulations à base de sol et de biopolymères qui ont été ensuite placés dans des conditions visant à favoriser le développement de moisissures. Le mycelium qui s’est développé a ensuite été inactivé par traitement thermique.
      Le mycelium en se développant forme un réseau de filaments microscopiques, intrinsèquement hydrophobes dans les pores de la matrice de sol. Ce maillage hydrophobe empêche l’eau de pénétrer facilement dans le matériau. Une fois le mycelium inactivé, le réseau continue de jouer son rôle d’imperméabilisant.
      Les matériaux ainsi formulés ont démontré une résistance bien supérieure à l’eau. L’absorption d’eau par capillarité a été réduite de 20% en moyenne. Mais surtout la perte de masse après une pulvérisation directe a diminué en moyenne de 64% sur l’ensemble des mélanges testés. Une réduction de près de deux tiers de la perte de la matière à l’eau a été obtenue grâce à cette nouvelle formulation.
      Ces améliorations significatives n’ont en outre pas eu d’impact significatif sur les autres propriétés du matériau comme sa résistance mécanique ou encore sa densité.
    • Bénéfices Réduction des émissions de CO2 dans l'industrie de la construction grâce un écomatériau en terre innovant ayant une résistance accrue à l'eau.
    • Nouveauté Matériau en terre à base de mycelium inactivé
    • Mots clés terre crue, mycelium, écomatériaux, biostabilisation
    • Secteurs Chimie, Matériaux & Produits alimentaires Environnement & Construction Ecoconstruction

Technology

    • Titre New water-resistant soil material
    • Description Earth concrete is an environmentally friendly alternative to cement. To make the material easier to shape and improve its durability, biostabilization using biopolymers can be carried out. The bold idea behind this innovation is to exploit, in a controlled manner, the vulnerability of biopolymers to mold growth. The aim is to use mold mycelium, a network of filaments, to protect biostabilized earth materials from deterioration caused by water.
      Usually, we try to combat ubiquitous mold and microfungi because they are harmful to indoor air quality. In other areas, however, such as packaging and insulation, fungi are specifically cultivated for their mycelium (the vegetative part of fungi) because of their low density, good insulating properties, and hydrophobicity, which makes them highly durable when exposed to water. The researchers behind the innovation then wondered whether mold mycelium, once inactivated, could also improve the water resistance of earthen materials. They therefore prepared various formulations based on soil and biopolymers, which were then placed in conditions designed to promote mold growth. The mycelium that developed was then inactivated by heat treatment.
      As it develops, the mycelium forms a network of microscopic filaments, which are intrinsically hydrophobic, in the pores of the soil matrix. This hydrophobic mesh prevents water from easily penetrating the material. Once the mycelium is inactivated, the network continues to act as a waterproofing agent.
      The materials formulated in this way demonstrated significantly higher water resistance. Water absorption through capillary action was reduced by an average of 20%. More importantly, mass loss after direct spraying decreased by an average of 64% across all mixtures tested. This new formulation achieved a reduction of nearly two-thirds in material loss to water
    • Bénéfices Increased water resistance, reduced material loss
    • Nouveauté Innovative earth material incorporating mycelium
    • Mots clés raw soil, mycelium, eco-materials, biostabilization
    • Secteurs Chemicals, Materials & plant-based materials Environment & Construction