Titre de l’invention : PROCÉDÉ D’ENSEMENCEMENT D’UNE MATIÈRE LIGNO CELLULOSIQUE SOLIDE AVEC

UNE BIOMASSE FONGIQUE

[0001] L’invention concerne un procédé d’ensemencement d’une matière lignocellulosique solide avec au moins un champignon filamenteux en vue de son développement. L’invention con cerne aussi un procédé de fabrication d’un objet solide dans lequel est utilisée une telle ma tière lignocellulosique solide ensemencée par au moins un champignon filamenteux et un objet solide en matériau composite obtenu par un tel procédé.

[0002] Un tel procédé d’ensemencement d’au moins un champignon filamenteux dans une matière lignocellulosique solide en vue de son développement trouve ses applications dans le do maine de la fabrication d’objets solides en matériaux composites obtenus pour l’essentiel - notamment en totalité- à partir de ressources biologiques naturelles -notamment de res sources naturelles végétales- qui sont peu onéreuses et renouvelables. De tels matériaux composites présentent donc un faible coût de revient, compte tenu de la valorisation de dé chets et constituent une alternative à G utilisation de ressources fossiles qui ne sont pas re nouvelables.

[0003] Un tel procédé intéresse tout particulièrement le domaine plus général de la valorisation de ressources végétales, telles que par exemple des déchets végétaux -en particulier des dé chets végétaux issus de l’agriculture ou de l’industrie agroalimentaire-, par laquelle de tels déchets végétaux sont transformés en matériaux composites qui ne sont plus des déchets.

[0004] Dans tout le texte : l’expression « matière lignocellulosique » désigne toute matière naturelle comprenant au moins une cellulose, au moins une hémicellulose et/ou au moins une lignine ; l’expression « champignon filamenteux », désigne tout organisme eucaryote pluricellu laire, dont l’appareil végétatif se présente sous forme de filaments ou hyphes, conférant à l’appareil végétatif, par observation visuelle à l’échelle macroscopique, un aspect co tonneux ; le terme « mycélium » désigne l’ensemble des filaments -ramifiés ou non ramifiés- for mant l’appareil végétatif de tels champignons filamenteux, et ; le terme « ensemencement » désigne le mélange intime de la matière lignocellulosique solide et du(des) champignon(s) filamenteux au contact des fibres lignocellulosique de la matière lignocellulosique solide dans des conditions propres à permettre la crois sance ultérieure du(des) champignon(s) filamenteux dans ladite matière composite.

[0005] On connaît des articles de revue « Eugene Soh et al., 2020, Materials and Design, 195,

109058 » et « Mitchell Jones et al., 2020, Materials and Design, 187, 108397 », des maté riaux de construction composites formés à partir de mycélium fongique.

[0006] On connaît aussi de WO2019/226823 un procédé de fabrication d’un produit formé d’un biomatériau mycélien, dans lequel des copeaux de tremble sont mélangés avec un inocu- lum de Ganoderma lucidum de façon à former une composition versable. WO2019/226823 précise que le mélange peut être réalisé dans un mélangeur à vis sans fin et que les copeaux peuvent être soumis à une étape ultérieure de stérilisation. Dans le procédé de WO2019/226823, le mélange est placé dans une première enceinte, puis est compacté dans cette première enceinte dans laquelle il est soumis à une aération pendant une durée et une température suffisante pour permettre au mycélium de se développer et recouvrir les co peaux. Lors d’une étape ultérieure, les copeaux sont retirés de la première enceinte, sont mélangés avec des nutriments puis sont versés dans une seconde enceinte présentant la forme souhaitée du produit formé d’un biomatériau mycélien.

[0007] Le procédé de WO2019/226823 est complexe dans sa mise en œuvre et nécessite de nom breuses manipulations. Il n’est en pratique pas industrialisable. Le procédé de WO2019/226823 est limité au traitement de copeaux de bois et ne permet pas de traiter tout type de matière lignocellulosique, quelle que soit sa forme, notamment tout type de matière lignocellulosique fibreuse. Il ne permet pas en particulier de traiter tout type de matière lignocellulosique, telle que par exemple un déchet végétal issu de l’agriculture ou de l’industrie agro alimentaire.

[0008] L’invention vise à pallier les inconvénients précédemment évoqués en proposant un pro cédé d’ensemencement d’une matière lignocellulosique solide avec une biomasse fongique qui soit susceptible d’être mis en œuvre à l’échelle industrielle.

[0009] L’invention vise en particulier à proposer un tel procédé qui soit rapide à mettre en œuvre.

[0010] Ainsi l’invention vise un tel procédé qui permet de former rapidement une telle matière li gnocellulosique solide ensemencée avec une biomasse fongique, par exemple en moins d’une heure -notamment en une durée de l’ordre de quelques minutes.

[0011] L’invention vise un tel procédé qui permet de former en continu une telle matière lignocel lulosique solide ensemencée avec une biomasse fongique.

[0012] L’invention vise aussi un tel procédé qui permet de former en continu une telle matière li gnocellulosique solide ensemencée avec au moins un champignon filamenteux dans la quelle le développement ultérieur du(des) champignon(s) filamenteux est favorisé du fait de ce procédé.

[0013] En particulier, l’invention vise un tel procédé qui ne nécessite pas l’apport de nutriments pour la croissance du(des) champignon(s) filamenteux.

[0014] L’invention vise aussi un tel procédé qui permet de former en continu une telle matière li gnocellulosique solide ensemencée avec une biomasse fongique, avec une granulométrie de ladite matière lignocellulosique solide ensemencée qui est contrôlée et choisie en fonc tion de G utilisation souhaitée de ladite matière lignocellulosique solide ensemencée.

[0015] L’invention vise également à proposer un tel procédé permettant une valorisation de res sources végétales, qui ne sont plus des déchets, et qui sont susceptibles d’être valorisées à titre de matière première pour la fabrication d’objets en matériau composite exempt de constituant d’origine fossile.

[0016] En particulier, l’invention vise en particulier à proposer un tel procédé de traitement d’une matière lignocellulosique solide qui est disponible en grande quantité.

[0017] Un autre objectif de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’une matière composite à partir d’une telle matière lignocellulosique solide ensemencée avec une biomasse fongique.

[0018] L’invention vise également à atteindre ces objectifs à moindre coût, en proposant un tel procédé de préparation d’une telle matière composite qui soit simple dans sa mise en œuvre.

[0019] Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de préparation d’une matière, dite matière composite, lignocellulo sique solide ensemencée avec au moins un organisme, dit champi gnon filamenteux, eucaryote pluricellulaire formateur de mycélium, dans lequel : au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée d’une composition aqueuse est soumise à un traitement, dit traitement thermo-mécanique, dans lequel ;

• ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée est soumise à une succession de phases de compression, de détente et de cisaillement méca niques par malaxage d’au moins une matière lignocellulosique solide de ladite au moins une matière lignocellulosique imprégnée, au contact de la composi tion aqueuse ;

• ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée est portée à une température supérieure à 50°C ; ce par quoi une composition, dite composition hydratée, comprenant une matière lignocel lulosique solide, dite matière lignocellulosique hydratée, de surface spécifique et de taux d’hydratation augmentés par rapport à la surface spécifique et au taux d’hydratation de la dite au moins une matière lignocellulosique de départ est formée du fait de ce malaxage et de ce chauffage, ladite composition hydratée étant propre à être colonisée par ledit au moins un champignon filamenteux, puis ; une composition, dite composition fongique, comprenant dudit champignon filamen teux est ajoutée dans ladite composition hydratée en cours de malaxage dans des condi tions de malaxage propres à préserver la viabilité d’au moins un tel champignon fila menteux et à permettre un développement ultérieur dudit champignon filamenteux dans ladite matière composite ; procédé dans lequel les étapes successives sont réalisées en continu dans au moins un ex trader bi-vis entre une entrée amont dudit au moins un extradeur bi-vis par laquelle ladite au moins une matière lignocellulosique solide est introduite et une sortie aval dudit au moins un extradeur bi-vis, par laquelle ladite matière composite est évacuée.

[0020] Dans un procédé selon l’invention, on soumet ladite au moins une matière lignocellulo sique solide imprégnée audit traitement thermo-mécanique dans un extradeur bi-vis et dans des conditions propres à permettre un défibrage par désagrégation au moins partielle de fibres lignocellulosiques de la matière lignocellulosique solide par voie mécanique et ther mique et par déstructuration de ces fibres lignocellulosiques, puis on ajoute ladite composi tion fongique, comprenant au moins un champignon filamenteux apte à se développer au sein de ladite matière lignocellulosique au moins partiellement désagrégée -et de surface spécifique augmentée par rapport à la surface spécifique de la matière lignocellulosique de départ- de ladite composition hydratée et à former un liant de cohésion des fibres lignocel lulosiques de ladite matière composite du fait de ce développement -notamment par pro duction d’hyphes mycéliens-. [0021] Dans un procédé selon l’invention, ledit traitement thermo-mécanique est un traitement de stérilisation au moins partielle de la matière lignocellulosique solide imprégnée. Le pro cédé selon l’invention est un procédé de préparation de ladite matière composite dans la quelle la matière lignocellulosique solide forme un support apte à permettre le développe ment dudit champignon filamenteux dans ladite matière composite.

[0022] Les inventeurs ont déterminé que l’extrudeur bi-vis permet, en utilisant une vanne d’intro duction de ladite composition fongique dans le volume interne de l’extrudeur bi-vis mé nagé dans le fourreau par les vis de l’extrudeur bi-vis, une addition progressive et parfaite ment contrôlée -notamment à débit constant ou variable- de ladite composition fongique dans ladite composition hydratée en cours de convoyage dans l’extrudeur bi-vis. Une telle addition progressive et contrôlée permet un apport d’un volume lui-même contrôlé de la dite composition fongique dans un faible volume de ladite composition hydratée en cours de convoyage et de malaxage s’écoulant en regard de la voie d’entrée de ladite composi tion fongique dans le volume interne de l’extrudeur bi-vis. Ainsi, le rapport du volume de ladite composition hydratée recevant ladite composition fongique sur le volume de ladite composition fongique apportée au volume correspondant de ladite composition hydratée est faible et en tout état de cause plus faible que le rapport du volume total d’une composi tion hydratée préparée dans un réacteur recevant ladite composition fongique sur le volume de ladite composition fongique apportée dans le volume total correspondant de cette com position hydratée. Ainsi, le mélange de ladite composition fongique dans ladite composi tion hydratée est réalisé de façon plus efficace que le mélange réalisé par addition de ladite composition fongique dans le volume total de ladite composition hydratée, telle qu’elle est réalisée lors d’un mélange « en batch » dans un réacteur de mélange.

[0023] Ainsi, l’addition de ladite composition fongique dans ladite composition hydratée dans des conditions de convoyage et de malaxage de ladite composition hydratée dans l’extrudeur bi-vis, permet : une dispersion optimale de ladite composition fongique dans ladite composition hydra tée et une répartition du(des) champignon(s) filamenteux de ladite composition fon gique au contact des fibres lignocellulosiques au moins en partie désagrégées de ladite composition hydratée, et ; un mélange intime de ladite composition fongique et des fibres lignocellulosiques au moins en partie désagrégées de ladite composition hydratée ; tout en préservant -au moins en partie- la viabilité du(des) champignon(s) filamenteux de ladite composition fongique lors de ce mélange intime. Ainsi, du fait de cette préservation de la viabilité du(des) champignon(s) filamenteux dans ladite matière composite formée du fait de ce mélange, le développement ultérieur du(des) champignon(s) filamenteux au sein de ladite matière composite est favorisé.

[0024] Lors dudit traitement thermo-mécanique, la matière lignocellulosique solide de ladite ma tière lignocellulosique solide imprégnée subit une déstructuration au moins partielle par malaxage et/ou de broyage et/ou de cisaillement et/ou de compression et/ou de détente de ladite matière lignocellulosique solide combiné à un traitement thermique à une tempéra ture supérieure à 50°C conduisant à une diminution de la cohésion et une dissociation au moins partielle des fibres lignocellulosiques constitutives de la matière lignocellulosique solide. Un tel traitement thermo-mécanique permet de diminuer la granulométrie de ladite matière lignocellulosique solide pour l’adapter à G utilisation finale de ladite matière com posite formée. Une telle diminution de la granulométrie permet de favoriser une distribu tion plus homogène dudit au moins un champignon filamenteux dans ladite matière com posite, y compris pour de grands volumes de ladite matière composite préparée.

[0025] Avantageusement, l’imprégnation de ladite au moins une matière lignocellulosique solide par une composition aqueuse préalablement audit traitement thermo-mécanique permet d’éviter un échauffement incontrôlé de ladite matière lignocellulosique imprégnée et per met de faciliter son défibrage ultérieur.

[0026] Ladite composition hydratée est une composition qui est sensiblement exempte d’eau libre susceptible de s’écouler spontanément à partir de ladite composition hydratée. L’eau de la dite composition hydratée est associée à ladite matière lignocellulosique solide de surface spécifique et de taux d’hydratation augmentés par rapport à la surface spécifique et au taux d’hydratation de ladite au moins une matière lignocellulosique de départ. La quantité d’eau associée à ladite matière lignocellulosique solide de surface spécifique augmentée et de taux d’hydratation augmenté dépend de la matière lignocellulosique solide elle-même. En général, on forme ladite matière lignocellulosique solide imprégnée de façon que la masse de matière sèche de ladite matière lignocellulosique solide imprégnée sur la masse de la dite matière lignocellulosique solide imprégnée soit compris entre 30% et 60%, notamment compris entre 40% à 50%.

[0027] Les inventeurs ont observé que les phases successives de compression, de détente et de ci saillement mécaniques auxquelles ladite matière lignocellulosique solide est soumise dans l’extrudeur bi-vis lors dudit traitement thermo-mécanique permettent non seulement de for mer une matière lignocellulosique désagrégée et hydratée, propre à supporter le développe ment ultérieur dudit champignon filamenteux, mais permettent également une inactivation au moins partielle d’au moins une partie de la flore microbienne endogène de ladite ma tière lignocellulosique solide. Cette inactivation au moins partielle de cette flore endogène permet le développement ultérieur dudit champignon filamenteux au contact des fibres li gnocellulosiques de ladite matière lignocellulosique hydratée. Mais ils ont également dé fini des conditions de convoyage de ladite matière lignocellulosique hydratée dans l’extru- deur bi-vis permettant de réaliser un mélange intime du(des) champignon(s) filamenteux au cœur des fibres lignocellulosiques de ladite matière lignocellulosique hydratée en for mant ladite matière composite qui adaptée pour pouvoir être soumise à une étape de déve loppement, notamment de fermentation, sur milieu solide du(des) champignon(s) filamen teux au contact des fibres lignocellulosiques de ladite matière lignocellulosique hydratée.

[0028] Les effets de malaxage et/ou de broyage et/ou de cisaillement et/ou de compression et/ou de détente sont ici obtenus grâce à un déplacement entretenu d’au moins un organe méca nique rigide au sein et au contact de ladite matière lignocellulosique solide de ladite ma tière lignocellulosique solide imprégnée. Ce déplacement est dit entretenu du fait qu’il per dure pendant ledit traitement thermo-mécanique. Cela étant, ledit traitement thermo-méca nique peut être continu ou discontinu. [0029] Dans toute la suite, l’expression « extrudeur bi-vis » désigne un dispositif de malaxage comprenant deux vis co-pénétrantes à pas direct ou à pas inversé entraînées en rotation en synchronisme à l’intérieur d’un fourreau tubulaire présentant en section droite transversale une forme bilobée. Le fourreau et les vis co-pénétrantes peuvent être formés en tout alliage industriel adapté aux conditions opératoires en particulier d’abrasivité et de corrosion. Cha cune des vis co-pénétrantes peut être formée de tronçons de vis s’étendant axialement et successivement sur un axe cannelé et ménageant axialement des zones successives de trai tement de la matière lignocellulosique solide entre une zone d’entrée ou de chargement de G extrudeur bi-vis et une zone de sortie ou d’évacuation.

[0030] Un avantage de l’utilisation d’un extrudeur bi-vis vient de la rapidité de traitement. En ef fet, dans les conditions de mise en œuvre du procédé selon l’invention, quelques minutes à quelques dizaines de minutes, selon les dimensions de l’extrudeur bi-vis, suffisent pour préparer ladite matière composite. Le profil de vis -tel que défini par l’enchaînement, la forme et le pas des éléments constitutifs des vis de l’extrudeur bi-vis- et la vitesse de rota tion des vis dans le fourreau sont choisis pour obtenir un effet de malaxage et/ou de broyage et/ou de cisaillement et/ou de compression et/ou de détente de ladite matière li gnocellulosique solide et pour ménager un temps de séjour de ladite matière lignocellulo sique solide imprégnée dans l’extrudeur bi-vis, qui sont adaptés pour permettre une désa grégation au moins partielle des fibres lignocellulo siques de ladite matière lignocellulo sique solide.

[0031] Pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, un tel extrudeur bi-vis présente l’in térêt de permettre une automatisation de l’ensemble des étapes et la réalisation de ce traite ment en une opération unique et continue.

[0032] L’emploi d’un extrudeur bi-vis permet avantageusement un contrôle précis d’un grand nombre de paramètres de fonctionnement d’un procédé selon l’invention (température de traitement, mode et force de compression, de détente et de cisaillement, temps de traite ment...). En effet, en modifiant certaines caractéristiques structurelles et/ou certaines ca ractéristiques de fonctionnement de l’extrudeur bi-vis, l’opérateur intervient sur les para mètres du procédé.

[0033] À titre d’exemple de caractéristiques structurelles d’un extrudeur bi-vis au niveau des quelles un opérateur peut intervenir, et qui sont généralement déterminées et fixées avant sa mise en marche (et qui ne sont pas normalement modifiables pendant son fonctionne ment), on cite en particulier le profil des vis, qui dépend essentiellement du type de vis uti lisé. Les vis peuvent être des vis de convoyage, de malaxage (tel que les éléments de ma laxage monolobe ou bilobe), de contrainte de cisaillement (tel que les vis à contrefilet). Les vis peuvent différer par la forme de leur filet (qui peut être par exemple trapézoïdal, conju gué, simple ou double...) et par la dimension de leur pas de vis. Chacune de ces vis peut également présenter différents tronçons (ou segments) qui peuvent éventuellement différer les uns des autres, par la forme du filet et/ou par le pas de vis. Éventuellement, certains de ces tronçons constitutifs de ces vis peuvent également correspondre à des éléments ma laxeurs monolobes ou bilobes.

[0034] Parmi ces caractéristiques de fonctionnement d’un extrudeur bi-vis mis en œuvre dans un procédé selon l’invention au niveau desquelles un opérateur peut intervenir à tout moment (aussi bien lorsque cet équipement est à l’arrêt que lorsqu’il est en marche), on peut ci ter notamment : la vitesse de rotation des vis ; la température du fourreau. Des températures particulières peuvent être fixées dans dif férents tronçons s’étendant longitudinalement dans ce fourreau.

[0035] Le grand choix dans les caractéristiques structurelles et de fonctionnement d’un tel extru- deur bi-vis permet une grande liberté d’ajustement des conditions de mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, et en particulier de définir des conditions optimales (par exemple la température, la force de cisaillement, la durée du traitement, le rapport li quide/solide) spécifiques à chacune des matières lignocellulosiques solides de départ choi sie. Avantageusement, les vis d’un extrudeur bi-vis utilisées dans le cadre de l’invention, peuvent comprendre au moins deux tronçons qui diffèrent par leur profil de vis.

[0036] Ces caractéristiques structurelles des vis de G extrudeur bi-vis sont adaptées pour permettre non seulement un convoyage de la matière lignocellulosique solide de ladite matière ligno- cellulosique solide imprégnée longitudinalement dans le fourreau de l’extrudeur bi-vis, mais aussi de former, lors de ce convoyage, des zones de compression et/ou de détente et/ou de malaxage et/ou de broyage et/ou de cisaillement et/ou de gonflement par hydrata tion de la matière lignocellulosique solide de ladite matière lignocellulosique solide impré gnée et une colonisation des fibres lignocellulosiques désagrégées de ladite composition hydratée, par le(les) champignon(s) filamenteux.

[0037] Selon certains modes de réalisation avantageux, le procédé est mis en œuvre en continu au moyen d’un extrudeur bi-vis unique. Un tel extrudeur bi-vis unique permet de soumettre ladite matière lignocellulosique solide imprégnée s’écoulant en continu de l’amont vers l’aval de G extrudeur bi-vis, audit traitement thermo-mécanique dans une partie amont de G extrudeur bi-vis, puis dans une partie aval de l’extrudeur bi-vis, à un mélange : de ladite composition hydratée convoyée par G extrudeur bi-vis et formée du fait dudit traitement thermo-mécanique et sensiblement exempte de toute flore endogène de la dite matière lignocellulosique solide de départ, et ; de ladite composition fongique introduite dans l’extrudeur bi-vis par une vanne d’in troduction ; dans des conditions de mélange propres à préserver au moins en partie la viabilité du dit/desdits) champignon(s) filamenteux.

[0038] Dans certains modes de réalisation, ledit traitement thermo-mécanique du procédé selon l’invention est un traitement d’inactivation d’au moins une partie de flore microbienne en dogène de ladite au moins une matière lignocellulosique solide. Dans ces modes de réalisa tion, on choisit la température de chauffage et la durée de chauffage de ladite matière li gnocellulosique solide imprégnée dans l’extrudeur bi-vis de façon à inactiver au moins une partie -notamment une majeure partie, en particulier sensiblement la totalité- de la flore mi crobienne endogène de ladite matière lignocellulosique solide. Une telle inactivation de la flore microbienne endogène initialement présente dans ladite matière lignocellulosique so lide permet de favoriser l’implantation et le développement ultérieur du(des) champignon(s) filamenteux en limitant les risques de compétition trophique avec la flore endogène de ladite matière lignocellulosique solide.

[0039] Dans ces modes de réalisation avantageux, on réalise le traitement thermo-mécanique et l’ajout de ladite composition fongique dans ladite composition hydratée -et le cas échéant, un refroidissement de ladite composition hydratée- à une température propre à préserver au moins en partie -notamment en totalité- la viabilité dudit(desdits) champignon(s) filamen teux et à permettre un développement ultérieur dudit(desdits) champignon(s) filamenteux dans ladite matière composite- successivement dans le même extrudeur bi-vis. Pour ce faire, G extrudeur bi-vis présente : une zone amont de traitement thermo-mécanique de ladite matière lignocellulosique solide imprégnée ; le cas échéant, une zone intermédiaire de refroidissement de ladite matière lignocellu losique solide imprégnée, et ; une zone aval d’ajout de ladite composition fongique dans ladite matière lignocellulo sique solide imprégnée -le cas échéant refroidie- et de mélange de ladite composition fongique dans ladite matière lignocellulosique solide imprégnée.

[0040] Dans d’autres modes de réalisation, on réalise le traitement thermo-mécanique et l’ajout de ladite composition fongique dans ladite composition hydratée successivement dans des ex- trudeurs bi-vis différents.

[0041] Selon certains modes de réalisation, la température de chauffage de ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée lors du traitement thermo-mécanique est com prise entre 50°C et 180°C, de préférence comprise entre 130°C et 150°C.

[0042] Selon certains modes de réalisation, ladite composition hydratée est refroidie à une tempé rature inférieure à 50°C, notamment comprise entre 5°C et 50°C, préalablement à l’ajout de ladite composition fongique. Selon certains modes de réalisation, le refroidissement de ladite composition hydratée est réalisé en continu dans G extrudeur bi-vis, par convoyage de ladite composition hydratée à refroidir dans au moins un tronçon de G extrudeur bi-vis muni d’un fourreau maintenu à la température de refroidissement. Selon certains modes de réalisation, le refroidissement de ladite composition hydratée est réalisé en continu dans G extrudeur bi-vis, par convoyage de ladite composition hydratée à refroidir dans au moins un tronçon de G extrudeur bi-vis muni uniquement de vis de convoyage, c’est-à-dire de vis exemptes d’organes alternés de compression et de détente. De telles vis de convoyage con juguées et inter-pénétrantes permettent le convoyage de ladite composition hydratée dans G extrudeur et favorisent les échanges thermiques avec le fourreau maintenu à la tempéra ture de refroidissement.

[0043] Selon certains modes de réalisation, ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée comprend une quantité de ladite au moins une matière lignocellulosique solide telle que le rapport de la masse de matière sèche de ladite au moins une matière lignocellu losique solide sur la masse de ladite au moins une matière lignocellulosique solide impré gnée est compris entre 30% et 60%, notamment compris entre 40% et 50%. Le rapport de la masse de matière sèche de ladite matière lignocellulosique solide de la matière lignocel lulosique solide imprégnée sur la masse totale de ladite matière lignocellulosique solide imprégnée est compris entre 30% et 60%.

[0044] Selon certains modes de réalisation d’un procédé selon l’invention, on forme ladite matière lignocellulosique solide imprégnée dans l’extrudeur bi-vis en introduisant un débit de com position aqueuse dans le débit de matière lignocellulosique en cours de convoyage dans l’extrudeur bi-vis, de façon à former une matière lignocellulosique solide imprégnée com prenant une quantité de matière lignocellulosique solide telle que le rapport de la masse de matière sèche de ladite au moins une matière lignocellulosique solide sur la masse de ladite matière lignocellulosique solide imprégnée soit compris entre 30% et 60%, notamment compris entre 40% et 50%.

[0045] On détermine la masse de telles matières sèches par une méthode connue en elle-même de l’homme du métier et par laquelle on réalise une pesée de ladite matière préalablement ex posée à un séchage à une température de l’ordre de 103°C pendant une durée nécessaire pour obtenir une masse sensiblement constante, cette masse sensiblement constante étant représentative de la masse de la matière sèche de ladite matière lignocellulosique solide.

[0046] Selon certains modes de réalisation, on ajuste la quantité de composition aqueuse dans la dite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée -notamment la quantité d’eau dans ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée- de façon que ladite matière composite soit exempte de composition aqueuse libre susceptible de s’écouler spontanément à partir de ladite matière composite. Selon certains modes de réalisation, on ajuste la quantité de composition aqueuse -notamment la quantité d’eau- dans ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée de façon que ladite matière compo site présente un taux d’humidité optimisé pour permettre une croissance optimale du(des) champignon(s) filamenteux. Selon certains modes de réalisation, ladite matière composite comprend une quantité de ladite matière lignocellulosique hydratée (de surface spécifique et de taux d’hydratation augmentés par rapport à la surface spécifique et au taux d’hydrata tion de ladite au moins une matière lignocellulosique de départ), telle que le rapport de la masse de matière sèche de ladite matière lignocellulosique hydratée sur la masse de ladite matière composite est compris entre 10% et 30% -notamment entre 15% et 30%-.

[0047] Selon certains modes de réalisation particuliers, ladite matière lignocellulosique hydratée présente une granulométrie inférieure à celle de ladite au moins une matière lignocellulo sique solide de départ et inférieure à celle de ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée. Cette granulométrie peut varier selon le choix de la matière lignocellulo sique solide de départ et selon les conditions de mise en œuvre dudit traitement thermo mécanique, notamment selon le profil de l’extrudeur bi-vis. À titre indicatif, selon certains modes de mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, les fibres lignocellulosiques de ladite composition hydratée présentent une plus grande dimension (notamment une lon gueur) moyenne comprise entre 10 ³ m et 10 ² m et une plus petite dimension (notamment un diamètre) orthogonale à la plus grande dimension inférieure à 2 10 ³ m.

[0048] Tout type de champignon filamenteux peut être utilisé dès lors qu’il est du type producteur de mycélium. Selon certains modes de réalisation, ledit champignon filamenteux est choisi dans le groupe formé des organismes de l’embranchement des Basidiomycota. Selon cer tains modes de réalisation particuliers, ledit champignon filamenteux est choisi dans le groupe formé de Grammothele fuligo , de Pleurotus citrinopileatus (pleurote jaune), de Lentinula edodes (ou lentin du chêne ou shiitake ou shiitaké), de Pleurotus ostreatus (pleu rote en forme d’huître ou pleurote gris), de Pleurotus pulmonarius (pleurote pulmonaire), de Pleurotus columbinus, des hybrides de pleurotes, de Ganoderma resinaceum (Gano- derme résineux), d 'Agrocybe brasiliensis, de Flammulina velutipes, de Hypholoma cap- noides, à'Hypholoma sublaterium, de Morchella angusticeps, de Macrolepiota procera, de Coprinus comatus, de Agaricus arvensis, de Ganoderma tsugae, de Ganoderma lucidum et de Inonotus obliquas. De tels champignons filamenteux se développant au contact des fibres lignocellulosiques désagrégées dans ladite matière composite produisent de la ma tière biologique formant un liant cohésif dans ladite matière composite en comblant des es paces laissés vacants par les fibres lignocellulosiques. Une telle matière biologique peut comprendre des protéines de structure constitutives du mycélium du(des) champignon(s) filamenteux, et/ou des protéines excrétées et/ou de la chitine.

[0049] Selon certains modes de réalisation, on prépare ladite au moins une matière lignocellulo- sique solide imprégnée préalablement à son introduction dans l’extrudeur bi-vis, par addi tion de la composition aqueuse dans ladite au moins une matière lignocellulosique solide.

[0050] Selon certains modes de réalisation, ladite au moins une matière lignocellulosique solide comprend : une proportion massique de celluloses, exprimée en poids sec de celluloses et en poids sec de ladite au moins une matière lignocellulosique solide (c’est-à-dire par le rapport de la masse de matière sèche de celluloses sur la masse de matière sèche de ladite au moins une matière lignocellulosique sèche) comprise entre 20 % et 99 %, notamment comprise entre 20 % et 98 %, en particulier comprise entre 20 % et 90 %, de préférence comprise entre 30 % et 60 % ; une proportion massique d’hémicelluloses, exprimée en poids sec d’hémicelluloses et en poids sec de ladite au moins une matière lignocellulosique solide (c’est-à-dire par le rapport de la masse de matière sèche des hémicelluloses sur la masse de matière sèche de ladite au moins une matière lignocellulosique solide) comprise entre 10 % et 50 %, notamment comprise entre 10% et 35% ; une proportion massique de lignines, exprimée en poids sec de lignines et en poids sec de ladite au moins une matière lignocellulosique solide (c’est-à-dire par le rapport de la masse de matière sèche des lignines sur la masse de matière sèche de ladite au moins une matière lignocellulosique solide) comprise entre 0,1 % et 35 %, notamment com prise entre 0,1 % et 30 %.

[0051] Toute matière lignocellulosique solide peut être utilisée dans un procédé selon l’invention, y compris le coton.

[0052] Selon certains modes de réalisation, au moins une matière lignocellulosique solide est choisie dans le groupe formé de tout ou partie d’une plante herbacée -notamment d’une cé réale (telle que par exemple le blé, l’orge, le riz, l’avoine, notamment), d’une paille d’une céréale, de tiges d’une plante cultivée (telle que par exemple le sorgho, le maïs, la canne à sucre..)-, de tout ou partie d’une plante ligneuse (écorces, copeaux de bois), d’un déchet d’une plante issu d’une valorisation de ladite plante (chènevotte, tourteau d’une plante oléagineuse, notamment) et de tout ou partie d’une plante productrice de fibres végétales comme le sisal, le lin, la noix de coco, le chanvre, le jute, la ramie, le coton, la grande or tie, par exemple.

[0053] Selon certains modes de réalisation, ladite composition fongique est ajoutée dans ladite composition hydratée maintenue à une température comprise entre 10°C et 30°C, notam ment comprise entre 20°C et 30°C. Dans ces modes de réalisation, ladite composition hy dratée est refroidie lors de son convoyage dans l’extrudeur bi-vis de façon à atteindre cette température comprise entre 10°C et 30°C. On ajuste la température de ladite composition hydratée par refroidissement d’au moins un tronçon longitudinal du fourreau de l’extrudeur bi-vis.

[0054] Selon certains modes de réalisation, ledit traitement thermo-mécanique est réalisé en con tinu dans au moins un extrudeur bi-vis comprenant d’amont en aval, une succession de tronçons de vis rotatives conjuguées à un fourreau tubulaire de G extrudeur bi-vis, adaptée pour que ladite au moins une matière lignocellulosique solide imprégnée soit soumise, au cours de son convoyage d’amont en aval dans l’extrudeur bi-vis, à des contraintes crois santes de compression, de cisaillement et de détente.

[0055] Selon certains modes de réalisation, la succession de tronçons de vis rotatives conjuguées au fourreau tubulaire de G extrudeur bi-vis comprend au moins une vis de convoyage et au moins une vis de contrainte -telles que des vis du type malaxeur bilobe montée à 90° ou - 45°, ou du type contrefilet ajouré ou des vis à pas plus large que les vis de convoyage pla cées en amont-.

[0056] Dans certains modes de réalisation, on réalise ledit traitement thermo-mécanique en con tinu dans au moins un extrudeur bi-vis présentant d’amont en aval, dans cet ordre : au moins un tronçon muni d’une vis de convoyage choisie dans le groupe formé des vis conjuguées à simple filet de type C1F, des vis conjuguées à double filet de type C2F, des vis trapézoïdales à double filet de type T2F, des vis trapézoïdales à simple filet de type T1F et leurs variantes, puis ; au moins un tronçon muni d’une vis de contrainte choisie dans le groupe formé des vis monolobe montées à +45°, des vis bilobe montées à +45° (correspondant à un décalage d’angle de +45° des éléments les uns par rapport aux autres), des vis monolobe mon tées à +90°, des vis bilobe montées à +90° (correspondant à un décalage d’angle de +90° des éléments les uns par rapport aux autres), des vis monolobe montées à -45°, des vis bilobe montées à -45° (correspondant à un décalage d’angle de -45° des élé ments les uns par rapport aux autres) et des vis inversées, dites « contrefilets », du type CF2C ajouré, puis ; au moins un tronçon muni de vis de convoyage choisies dans le groupe formé des vis conjuguées à simple filet de type C1F, des vis conjuguées à double filet de type C2F, des vis trapézoïdales à simple filet de type T1F, des vis trapézoïdales à double filet de type T2F et leurs variantes.

[0057] Dans certains modes de réalisation, ladite composition fongique est une composition li quide. Bien entendu, dans ces modes de réalisation, ladite composition fongique liquide est ajoutée dans ladite composition hydratée de façon que ladite matière composite présente un taux d’humidité optimisé et adapté pour permettre une croissance optimale du(des)dit(s) champignon(s) filamenteux. En particulier, ladite composition fongique liquide est ajoutée dans ladite composition hydratée de façon que ladite matière composite comprenne une quantité de ladite matière lignocellulosique hydratée (de surface spécifique et de taux d’hy dratation augmentés par rapport à la surface spécifique et au taux d’hydratation de ladite au moins une matière lignocellulosique de départ) telle que le rapport de la masse de matière sèche de ladite matière lignocellulosique hydratée sur la masse de ladite matière composite est compris entre 10% et 30% -notamment entre 15% et 30%-. Dans ces modes de réalisa tion, le mélange de ladite composition fongique liquide et de ladite composition hydratée est effectué dans au moins un tronçon d’extrudeur bi-vis équipé de vis d’un type de vis de convoyage conjuguées et inter-pénétrantes. Un tel type de vis de convoyage permet un mé lange efficace et une imprégnation efficace de ladite composition fongique dans ladite ma tière lignocellulosique hydratée pour former ladite matière composite

[0058] Dans certains de ces modes de réalisation, ladite composition fongique est une composition solide. Dans ces modes de réalisation, le mélange de ladite composition fongique solide et de ladite dispersion malaxée est effectué dans au moins un tronçon d’extrudeur bi-vis équipé de vis de convoyage choisies dans le groupe formé des vis conjuguées à simple filet de type GIF, des vis conjuguées à double filet de type C2F, des vis trapézoïdales à double filet de type T2F, des vis trapézoïdales à simple filet de type T1F et leurs variantes, et/ou ; de vis de contrainte du type malaxeur monolobé ou du type malaxeur bilobé (BB +45° ou MAF0 +45°), dont les monolobes ou les bilobes respectivement sont orientés per pendiculairement aux arbres cannelés et sont décalés les uns par rapport aux autres d’un angle de +45°, et/ou ; de vis de contrainte du type malaxeur monolobé ou du type malaxeur bilobé (BB 90° ou MAF090°), dont les monolobes ou les bilobes respectivement sont orientés perpen diculairement aux arbres cannelés et sont décalés les uns par rapport aux autres d’un angle de 90°.

[0059] F’invention s’étend à une matière composite obtenue par un procédé selon l’invention.

[0060] Mais l’invention s’étend aussi à une matière, dite matière composite, lignocellulosique so lide comprenant des fibres lignocellulosiques et au moins un organisme, dit champignon filamenteux, eucaryote pluricellulaire formateur de mycélium, ladite matière composite étant majoritairement sous forme de particules de forme globalement allongée et présentant une plus grande dimension (une longueur) supérieure à chacune des deux dimensions (lar geur et épaisseur) orthogonales à la plus grande dimension et orthogonales entre elles, le rapport de la plus grande dimension (longueur) sur chacune des dimensions orthogonales à la plus grande dimension (largeur et/ou épaisseur) étant supérieur à 2, notamment supérieur à 4, de préférence supérieur à 6, encore plus préférentiellement supérieur à 10.

[0061] F’invention s’étend également à toute utilisation d’une telle matière composite obtenue par un procédé de préparation selon l’invention.

[0062] F’invention vise en particulier G utilisation de ladite matière composite -obtenue ou non par un procédé de préparation selon l’invention- aux fins de digestion au moins partielle -no tamment totale- d’une matière lignocellulosique solide susceptible de pouvoir être décom posée par le(les)dit(s) champignon(s) filamenteux en développement -notamment préala blement à une étape d’hydrolyse enzymatique de la cellulose de la matière lignocellulo sique solide décomposée et sa conversion en sucres fermentescibles pour la production d’éthanol. L’invention vise donc un procédé selon l’invention de préparation d’une matière composite aux fins de digestion au moins partielle -notamment totale- de ladite matière li gnocellulosique solide.

[0063] L’invention s’étend aussi à un procédé de fabrication d’un objet solide dans lequel est mis en œuvre un procédé selon l’invention de préparation de ladite matière composite. L’inven tion s’étend aussi à un tel procédé de fabrication d’un objet solide dans lequel on choisit une matière composite obtenue par un procédé selon l’invention, puis on met en forme la dite matière composite et on soumet ladite matière composite ainsi mise en forme, à une étape de fermentation, dite fermentation en milieu solide, et de développement dudit au moins un champignon filamenteux dans ladite matière composite. Ladite fermentation en milieu solide peut être une fermentation anaérobie ou aérobie. La fermentation en milieu solide et le développement du(des) champignon(s) filamenteux se produisent au contact de la matière lignocellulosique hydratée de ladite matière composite en absence quasi-totale d’eau libre, ladite matière lignocellulosique hydratée faisant office de support de cette fer mentation et de ce développement, mais aussi, le cas échéant, de source nutritive du(des) champignon(s) filamenteux.

[0064] Dans certains modes de réalisation d’un procédé selon l’invention de fabrication d’un objet solide, l’objet solide fabriqué étant un objet moulé de faible masse volumique : on met en forme -notamment par moulage- ladite matière composite obtenue par un procédé de préparation de ladite matière composite selon l’invention, puis ; ladite matière composite mise en forme est soumise à une étape de fermentation, dite fermentation en milieu solide, et de développement dudit au moins un champignon fila menteux dans ladite matière composite, ce par quoi un matériau enrichi en mycélium est formé, puis ; le matériau enrichi en mycélium est séché de façon à former l’objet solide moulé cons titué d’un matériau composite de faible masse volumique. Dans ces modes de réalisa tion, la matière composite de faible masse volumique peut présenter une masse volu mique inférieure à 0,1 g/cm ³ .

[0065] Dans d’autres modes de réalisation d’un procédé selon l’invention de fabrication d’un objet solide, l’objet solide fabriqué étant un objet de masse volumique supérieure à 0,1 g/cm ³ , notamment de masse volumique comprise entre 0,6 g/cm ³ et 1,4 g/cm ³ , en particulier com prise entre 0,6 g/cm ³ et 1,0 g/cm ³ - et supérieure à la masse volumique du matériau enrichi en mycélium formant un objet solide obtenu par simple moulage : ladite matière composite est soumise à une étape de fermentation, dite fermentation en milieu solide, et de développement dudit au moins un champignon filamenteux dans ladite matière composite et au contact de ladite matière lignocellulosique hydratée, ce par quoi un matériau enrichi en mycélium est formé, puis ; ledit matériau riche en mycélium est soumis à une étape de mise en forme par thermo compression, le cas échéant après séchage et/ou broyage dudit matériau enrichi en my célium, de façon à former l’objet solide de masse volumique supérieure à 0,1 g/cm ³ . Dans ces modes de réalisation, le matériau formant l’objet solide présente une masse volumique supérieure à 0,1 g/cm ³ , notamment comprise entre 0,6 g/cm ³ et 1,4 g/cm ³ , en particulier comprise entre 0,6 g/cm ³ et 1,0 g/cm ³ .

[0066] Selon certains modes de réalisation, le procédé de fabrication ne comprend aucun apport dans ladite matière composite, d’une composition nutritive d’aide au développement dudit au moins un champignon filamenteux. Rien n’empêche cependant selon d’autres modes de réalisation, d’apporter en cours de formation de ladite matière composite ou dans ladite matière composite, une composition nutritive d’aide au développement dudit au moins un champignon filamenteux.

[0067] L'invention concerne également un procédé de préparation d’une matière, dite matière composite, lignocellulo sique solide ensemencée avec au moins un champignon filamen teux et un procédé de fabrication d’un objet solide caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. Quelle que soit la présenta tion formelle qui en est donnée, sauf indication contraire explicite, les différentes caracté ristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après ne doivent pas être considérées comme étroite ment ou inextricablement liées entre elles, l’invention pouvant concerner l’une seulement de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de ces ca ractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de l’une de ces carac téristiques structurelles ou fonctionnelles, ou encore tout groupement, combinaison ou jux taposition de tout ou partie de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles.

[0068] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples suivants donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif de certains modes de réalisation possibles de l’invention et de la description suivante de certains modes de réalisation possibles de l’invention se référant aux dessins annexés dans lesquels :

[0069] [Fig 1] la figure 1 est un schéma synoptique d’une variante d’un procédé selon l’inven tion ;

[0070] [Fig 2] la figure 2 est un schéma fonctionnel d’un exemple d’extrudeur bi-vis susceptible de pouvoir être utilisé pour la mise en œuvre d’une première variante d’un procédé selon l’invention, et ;

[0071] [Fig 3] la figure 3 est un schéma fonctionnel d’un exemple d’extrudeur bi-vis susceptible de pouvoir être utilisé pour la mise en œuvre d’une deuxième variante d’un procédé selon l’invention.

[0072] Dans un procédé de préparation d’une matière, dite matière 1 composite, lignocellulo sique solide ensemencée avec au moins un champignon 2 filamenteux, on choisit une matière 4 lignocellulosique solide composée de celluloses, d’hémicelluloses et de lignine. Dans un procédé selon l’invention, une telle matière 4 lignocellulosique solide peut être une matière végétale issue de l’agriculture ou de la sylviculture ou se développant à l’état sauvage. Il peut s’agir de tout ou partie d’une production agricole. Il peut s’agir notamment d’une par tie d’une telle production agricole, considérée comme un déchet vis-à-vis de cette production agricole et qui, du fait de son utilisation dans un procédé selon l’invention, constitue une valorisation de cette production agricole. Avantageusement, la matière 4 li- gnocellulosique solide est formée d’une ressource végétale qui est renouvelable.

[0073] Dans un procédé de préparation de ladite matière 1 composite, on réalise une introduction 17 sensiblement en continu d’un débit de la matière 4 lignocellulosique solide fragmentée en partie amont d’un extrudeur 10 bi-vis configuré pour pouvoir recevoir la matière 4 li gnocellulosique solide et pour convoyer cette matière 4 lignocellulosique solide entre l’en trée amont de la matière 4 lignocellulosique dans G extrudeur 10 bi-vis et une sortie aval de ladite matière 1 composite formée dans l’extrudeur 10. Au cours du convoyage de la ma tière 4 lignocellulosique solide dans l’extrudeur 10, il est procédé à un apport 19 d’un débit d’une composition 5 aqueuse -notamment d’eau- dans le fourreau de l’extrudeur 10 de fa çon à former une matière 3 lignocellulosique solide imprégnée de composition 5 aqueuse du fait du convoyage de la matière 4 lignocellulosique solide et de son malaxage. On ajuste le débit de composition 5 aqueuse selon la nature et la composition de la matière 4 ligno cellulosique solide, de façon que le rapport de la masse de matière sèche la matière 4 ligno cellulosique solide dans ladite matière 3 lignocellulosique imprégnée soit compris entre 40% et 60%.

[0074] Ladite matière 3 lignocellulosique imprégnée est ensuite soumise au cours de son con voyage dans G extrudeur 10 à un traitement, dit traitement 6 thermo-mécanique, par le quel ladite matière 3 lignocellulosique imprégnée est soumise à une succession de phases de compression, de détente et de cisaillement mécaniques par malaxage de ladite au moins une matière 4 lignocellulosique solide au contact de la composition 5 aqueuse et à un échauffement à une température supérieure à 50°C, notamment comprise entre 50°C et 180°C. Rien n’empêche cependant de réaliser ledit traitement 6 thermo-mécanique à une température supérieure à 180°C mais sans risquer de brûler la matière 4 lignocellulosique. On réalise le traitement 6 thermo-mécanique de ladite matière 3 lignocellulosique impré gnée par chauffage du(des) fourreau(x) du(des) modules de l’extrudeur 10 correspondant à la zone de chauffage. On forme ainsi dans G extrudeur 10, du fait du chauffage et de la suc cession de phases de compression, de détente et de cisaillement mécaniques auxquels la matière 4 lignocellulosique solide est soumise dans l’extrudeur 10, une composition 7 hy dratée, comprenant une matière 8 lignocellulosique hydratée, de surface spécifique et de taux d’hydratation augmentés par rapport à la surface spécifique et au taux d’hydratation de la matière 4 lignocellulosique introduite dans G extrudeur 10. On choisit les conditions dudit traitement 6 thermo-mécanique, notamment de compression/détente et de chauffage de façon à former une composition 7 hydratée sensiblement exempte de flore microbienne endogène de la matière 4 lignocellulosique solide de départ. Selon l’invention, ledit traite ment 6 thermo-mécanique permet de former ladite composition 7 hydratée dans laquelle ladite matière 8 lignocellulosique hydratée est adaptée pour pouvoir être ultérieurement co lonisée par un champignon 2 filamenteux.

[0075] Dans un procédé selon l’invention de préparation d’une matière 1 composite, à l’issue du dit traitement 6 thermo-mécanique, ladite composition 7 hydratée est soumise à un refroi dissement 18 par la poursuite du convoyage de ladite composition 7 hydratée au travers des fourreaux de modules, dits modules de refroidissement, successifs de l’extrudeur 10 portés à basse température, notamment à une température comprise entre 10°C et 30°C, corres pondant à une zone de l’extrudeur 10 de refroidissement de ladite composition 7 hydratée chaude. Rien n’empêche de prévoir le maintien des phases de compression, de détente et de cisaillement mécaniques lors du refroidissement 18 susceptible de favoriser des échanges thermiques entre ladite composition 7 hydratée et le fourreau des modules de re froidissement.

[0076] L’entrainement de l’amont vers l’aval de l’extrudeur 10 de la composition 22 hydratée ainsi refroidie se poursuit dans un module de l’extrudeur 10 muni d’une entrée d’une com position, dite composition 9 fongique, comprenant au moins un champignon 2 filamenteux. Dans un procédé selon l’invention, ladite composition 9 fongique est apportée dans ladite composition 22 hydratée refroidie en cours de malaxage, dans des conditions de malaxage propres à préserver, au moins partiellement, la viabilité du(des) champignon(s) 2 filamen teux. On forme ainsi une matière, dite matière 1 composite, formée d’une matière lignocel- lulosique solide ensemencée avec des champignons 2 filamenteux viables, sensiblement uniformément répartis dans matière lignocellulosique solide et susceptibles de développer du mycélium au contact de la matière lignocellulosique solide et la coloniser. On maintient le malaxage par convoyage de ladite matière 1 composite dans l’extrudeur 10 de façon à favoriser une redistribution des champignons 2 filamenteux au contact des fibres lignocel- lulosiques de la matière lignocellulosique. Ladite matière 1 composite est expulsée en con tinu de l’extrudeur 10 à son extrémité longitudinale aval.

[0077] Dans une première variante d’une utilisation de ladite matière 1 composite représentée en figure 1, ladite matière 1 composite est soumise à un traitement 23 de mise en forme de la dite matière 1 composite. Il peut s’agir d’un étalement de ladite matière 1 composite sur un support de forme prédéterminée ou de tout autre type de mise en forme. La matière compo site mise en forme est ensuite placée dans des conditions propres à permettre le développe ment par fermentation 12 sur milieu solide, du(des) champignon(s) 2 filamenteux au con tact des fibres lignocellulosiques. Le développement du mycélium du(des) champignon(s)

2 filamenteux au contact des fibres lignocellulosiques permet de former un liant fongique assurant la cohésion d’un matériau 13 enrichi en mycélium. Après un traitement 21 de sé chage -notamment par séchage à chaud- du matériau 13 enrichi en mycélium, il est formé un objet 14 solide de faible masse volumique.

[0078] Dans une deuxième variante d’une utilisation de ladite matière 1 composite représentée en figure 1, ladite matière 1 composite est placée dans des conditions propres à permettre le développement du(des) champignon(s) 2 filamenteux au contact des fibres lignocellulo siques, par fermentation 12 sur milieu solide. Le développement du mycélium du(des) champignon(s) 2 filamenteux au contact des fibres lignocellulosiques permet de former un liant fongique assurant la cohésion d’un matériau 13 enrichi en mycélium. On réalise en suite une mise en forme du matériau 13 enrichi en mycélium par thermocompression, ce par quoi un objet 15 solide de masse volumique supérieure à 0,1 g/cm ³ est formé. Rien n’empêche de réaliser une étape de séchage de cet objet 15 solide destinée à stabiliser le liant fongique et à interrompre le développement du(des) champignon(s) 2 filamenteux. À titre d’exemple, on soumet le matériau 13 enrichi en mycélium à une étape de compression sous une pression de 785 Kg/cm ² de façon à former une éprouvette normalisée. L’éprou vette normalisée présente une valeur de résistance en flexion de l’ordre de 19 MPa et un module d’élasticité en flexion de l’ordre de 2200 MPa. À titre comparatif, une éprouvette normalisée obtenue par compression d’une matière lignocellulo sique solide ayant subi ledit traitement thermo-mécanique mais qui n’est pas enrichi en mycélium et soumise à la même étape de compression sous 785 Kg/cm ² , présente une valeur de résistance en flexion de l’ordre de 7 MPa et un module d’élasticité en flexion de l’ordre de 370 MPa. Ce matériau compressé non enrichi en mycélium est un matériau friable, contrairement au matériau for mant l’objet 15 solide selon l’invention.

[0079] Selon l’invention, notamment selon ces première et deuxième variantes, le développement du mycélium du(des) champignon(s) 2 filamenteux au contact des fibres lignocellulosiques est rendu possible du fait du traitement 6 thermo-mécanique de la matière 3 lignocellulo- sique solide et de sa stérilisation, au moins partielle, du fait de ce traitement 6 dans l’extru- deur 10. Les inventeurs ont observé qu’une matière lignocellulosique solide n’ayant pas subi ledit traitement 6 thermo-mécanique au moins partiellement stérilisant ne permet pas le développement du mycélium du(des) champignon(s) 2 filamenteux. Ils supposent que le développement de la flore naturelle d’une telle matière lignocellulo sique solide s’oppose au développement du(des) champignon(s) 2 filamenteux.

[0080] EXEMPLE 1 - Ensemencement de Chènevotte par une suspension liquide du champignon filamenteux Grammothele fuligo

[0081] Matière lignocellulosique solide

On choisit, à titre de matière lignocellulosique solide, une chènevotte de chanvre composée de 44% de celluloses, de 18% d’hémicelluloses et de 28% de lignine, formée de fragments de forme globalement cylindrique et de diamètre moyen en section droite transversale compris entre 0,5 mm et 6,3 mm. En particulier, 70% des fibres de la chènevotte de chanvre présentant un diamètre supérieur à 2 mm. Une analyse par tamisages successifs sur des tamis de mailles calibrées décroissantes, de la proportion massique de chacune des classes de taille des fragments formant la chènevotte est donnée au tableau 1 ci-après, dans lequel « d » représente le diamètre des fragments et « L » représente leur longueur.

[0082] [Table 1]

[0083] La chènevotte de chanvre à l’équilibre dans l’air atmosphérique ambiant, présente un taux (rapport de la masse constante de la chènevotte de chanvre maintenue à la température de 103°C sur la masse de la chènevotte de chanvre équilibrée dans l’air atmosphérique am biant à la température ambiante) de matière sèche de 87%.

[0084] Extrudeur bi-vis

On choisit un extrudeur bi-vis CLEXTRAL EV25 (CLEXTRAL SA, Firminy, France) comprenant un fourreau fixe et creux formant un alésage longitudinal de forme bilobée en section droite transversale, et deux arbres parallèles identiques entraînés chacun en rotation dans l’un des lobes du fourreau bilobé selon l’axe longitudinal de chacun des deux arbres et à une vitesse de rotation identique et dans le même sens de rotation. Le fourreau est constitué de 10 modules successifs bilobés de même dimension (d’une longueur de 100 mm chacun) montés solidaires linéairement les uns des autres. Chaque arbre rotatif est équipé longitudinalement d’une succession de tronçons de vis montées solidaires en rota tion des arbres. Chaque vis présente un diamètre maximal en section droite transversale de 25 mm, les vis montées en vis-à-vis sur chacun des deux arbres étant de même longueur et du type co-pénétrantes. Ces vis co-pénétrantes sont dimensionnées et adaptées pour coopé rer avec l’alésage bilobé du fourreau pour soumettre la chènevotte de chanvre à un con voyage selon une direction globalement longitudinale par rapport au fourreau et à un tra vail mécanique de cisaillement et de mélange au moyen de séquences successives de com pression, de cisaillement et de détente du matériau dans le fourreau de l’extrudeur. La vi tesse de rotation de chaque arbre et de chaque vis est de 200 tours par minute (rpm). La configuration particulière de l’extrudeur bi-vis CLEXTRAL EV25 est décrite à titre d’exemple en figure 2.

[0085] Le fourreau de l’extrudeur est représenté schématiquement en figure 2 s’étend sur une lon gueur totale de 1000 mm. Dans la représentation schématique des figures 2 et 3, « M » dé signe les modules (Ml à M10), « t » désigne la température de régulation du module cor respondant, « NV » représente le nombre de tronçon unitaire de vis, « TV » représente le type de vis, « P/A » représente le pas de la vis ou alternativement l’angle des lobes et « L » représente la longueur de chaque tronçon unitaire de vis.

[0086] L’extrudeur est constitué d’une succession de 10 modules (Ml à M10) de même longueur, enchaînés linéairement les uns avec les autres. Le fourreau du module Ml est ouvert de fa çon à permettre une introduction de la matière lignocellulo sique solide dans l’extrudeur bi- vis. Le fourreau du module M2 présente un orifice latéral d’introduction de ladite composi tion aqueuse dans le fourreau de l’extrudeur et au contact de la matière lignocellulo sique en cours de convoyage. Dans l’exemple 1, ladite composition aqueuse est de l’eau intro duite dans le fourreau de l’extrudeur au moyen d’une pompe avec un débit de l’ordre de 1,2 Kg/h. Le fourreau ouvert du module M6 est adapté pour permettre une évacuation de vapeur d’eau produite en amont du fait dudit traitement thermo-mécanique. Le fourreau du module M8 présente un orifice communiquant avec un organe latéral d’introduction de la dite composition fongique dans ladite composition hydratée en cours de convoyage dans l’extrudeur bi-vis, l’organe d’introduction comprenant une pompe à piston (Milroyal® Do- sapro, Milton Roy) délivrant un débit de ladite composition fongique de 1,6 Kg/h.

[0087] L’extrudeur bi-vis est équipé, comme décrit en figure 2 : de tronçons de vis de convoyage, notés C2L, conjuguées et à double filet présentant un pas de vis d’une longueur de 1,25D ou 1D ou 0,75D ou 0,5D, représentant la longueur de chaque tronçon de vis. Dans l’exemple donné, la constante « D » est égale à 25 mm. De telles vis de convoyage du type C2L permettent un convoyage de la matière ligno- cellulosique longitudinalement dans le fourreau, tout en permettant un brassage de la matière lignocellulosique du fait du profil co-pénétrant des vis ; de tronçons de vis trapézoïdales, notées Tl F, à simple filet et présentant un pas de vis d’une longueur de 0,75D et adapté pour permettre l’introduction de la matière lignocel- lulosique dans le fourreau de l’extrudeur bi-vis et son convoyage ; des disques malaxeurs bilobés, notés BB 90°, dont les bilobes sont orientés perpendicu lairement aux arbres cannelés et sont décalés les uns par rapport aux autres d’un angle de 90°. De tels disques malaxeurs sont adaptés pour permettre l’application de con traintes mécaniques modérées sur la matière lignocellulo sique et un malaxage efficace des fibres lignocellulosiques dans la composition aqueuse. De tels disques malaxeurs permettent également de produire des forces de cisaillement modérées sur les frag ments solides.

[0088] Composition fongique

La composition fongique est formée d’une suspension mycélienne dans de l’eau stérile, du champignon filamenteux Grammothele fuligo cultivé préalablement dans un bioréacteur.

La composition fongique présente une proportion de matière sèche de 7,5g/L de suspension mycélienne.

[0089] Préalablement à l’introduction de la chènevotte dans l’extrudeur bi-vis, les modules 6 à 10 de l’extrudeur sont soumis à un traitement par un jet de vapeur d’eau destiné à limiter les risques de contamination par l’extrudeur lui-même. En outre, la pompe de l’organe d’intro duction de ladite composition fongique dans ladite composition hydratée est traitée avec un mélange aqueux d’éthanol à 70°.

[0090] On introduit la chènevotte dans l’extrudeur avec un débit d’introduction de 1 Kg/h corres pondant à un débit d’introduction exprimé en masse de matière sèche de la chènevotte de 0,87 Kg/h.

[0091] Résultats

[0092] Des échantillons de ladite matière composite produite en sortie aval de l’extrudeur sont prélevés en sortie d’extrudeur dans des sacs de culture à filtre conçu pour la culture de champignons sur substrat solide. Une analyse de ladite matière composite formée par le procédé selon l’invention, par tamisages successifs sur des tamis de mailles calibrées, est donnée au tableau 2 ci-après, dans lequel « d » représente le diamètre des fragments et « L » représente leur longueur

[0093] [Table 2]

[0094] Ainsi, il est obtenu : une désagrégation des fibres lignocellulosiques de ladite chènevotte telle qu’indiquée par comparaison des tableaux 1 et 2 ; une inhibition de la flore endogène de chènevotte. Une telle inhibition a été analysée par étalement en boite de pétri de gélose standard et de gélose Sabouraud de dilutions sériées du surnageant d’une dispersion de ladite matière composite dans de l’eau sté rile ; une inoculation homogène des champignons filamenteux de ladite composition fon gique conduisant à une croissance homogène du champignon filamenteux par fermen tation en milieu (ou support) solide (FMS).

[0095] Le procédé de préparation de ladite matière composite rend possible, par une mise en forme de ladite matière composite dans un moule, suivie d’une étape de fermentation sur support solide pendant 7 à 15 jours de ladite matière composite à une température de 25°C et de production d’un matériau enrichi en mycélium, la production d’un objet solide formé d’un matériau moulé de faible masse volumique, notamment de masse volumique de l’ordre de 0,09 g/cm ³ . Mais le procédé de préparation de ladite matière composite permet également, après séchage et le cas échéant broyage du matériau enrichi en mycélium, la fabrication des matériaux thermopressés de résistance mécanique augmentée par l’apport en protéines et chitine issue du développement du champignon filamenteux.

[0096] Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à l’utilisation de chènevotte et la masse volu mique de l’objet solide formé d’un matériau moulé peut varier selon la masse volumique de la matière lignocellulosique solide de départ choisie et selon les conditions de mise en forme.

[0097] Rien n’empêche également d’utiliser une matière composite selon l’invention pour la fabri cation d’un objet solide formé d’un matériau thermopressé et de masse volumique supé rieure à 0,1 g/cm ³ , notamment comprise entre 0,6 g/cm ³ et 1,4 g/cm ³ , en particulier com prise entre 0,6 g/cm ³ et 1,0 g/cm ³ . Un tel matériau thermopressé peut présenter une valeur de résistance en flexion comprise entre 8 MPa et 40 MPa, notamment comprise entre 9 MPa et 20 MPa et un module d’élasticité en flexion de compris entre 800 MPa et 6000 MPa, notamment compris entre 800 MPa et 2300 MPa.

[0098] EXEMPLE 2 - Ensemencement de chènevotte avec une composition solide du champignon filamenteux Lentinula edodes

[0099] Il est procédé pour l’exemple 2 comme pour l’exemple 1 au moyen d’un extrudeur bi-vis

« CLEXTRAL EV25 » (CLEXTRAL SA, Firminy, France) représenté schématiquement en figure 3. Le fourreau du module M8 présente une ouverture communiquant avec un organe latéral d’introduction de ladite composition fongique comprenant du mycélium du champi gnon filamenteux Lentinula edodes cultivé sur milieu solide.

[0100] Le fourreau de l’extrudeur représenté schématiquement en figure 3 s’étend sur une lon gueur totale de 1000 mm. Il est constitué d’une succession de 10 modules (Ml à M10) de même longueur, enchaînés linéairement les uns avec les autres. Le fourreau du module Ml est ouvert de façon à permettre une introduction de la matière lignocellulosique solide dans l’extrudeur bi-vis. Le fourreau du module M2 présente un orifice latéral d’introduction de ladite composition aqueuse dans le fourreau de l’extrudeur et au contact de la matière li gnocellulosique en cours de convoyage. Dans l’exemple 2, ladite composition aqueuse est de l’eau introduite dans le fourreau de l’extrudeur au moyen d’une pompe avec un débit de l’ordre de 1,1 Kg/h. Le fourreau du module M6 présente un orifice latéral d’introduction d’eau dans le fourreau de l’extrudeur. Dans l’exemple 2, est réalisée une seconde injection d'eau dans le fourreau au niveau du module M6, au moyen d’une pompe avec un débit de l’ordre de 1,95 Kg/h. Cet apport en eau permet de contrôler la teneur en eau de ladite matière composite sortant de l’extrudeur et à permettre le développement ultérieur du(des) champignon(s) filamenteux. Le fourreau du module M8 présente un orifice communiquant avec un organe latéral d’introduction de ladite composition fongique dans ladite composi tion hydratée en cours de convoyage dans l’extrudeur bi-vis, l’organe d’introduction com prenant une pompe à piston délivrant un débit de ladite composition fongique de 1,6 Kg/h. [0101] L’extrudeur bi-vis est muni, comme décrit en figure 3 : de tronçons de vis de convoyage, notés C2F, conjuguées et à double filet présentant un pas de vis d’une longueur de 1,25D ou 1D ou 0,75D ou 0,5D, la constante « D » repré sentant la longueur de chaque tronçon de vis. Dans l’exemple donné, la constante « D » est égale à 25 mm. De telles de vis de convoyage du type C2F permettent un con voyage de la matière lignocellulo sique longitudinalement dans le fourreau, tout en per mettant un brassage de la matière lignocellulosique du fait du profil co-pénétrant des vis ; de tronçons de vis trapézoïdales, notées Tl F, à simple filet et présentant un pas de vis d’une longueur de 0,75D et adapté pour permettre l’introduction de la matière lignocel lulosique dans le fourreau de l’extrudeur bi-vis et son convoyage ; des disques malaxeurs bilobés, notés BB 90°, dont les bilobes sont orientés perpendicu lairement aux arbres cannelés et sont décalés les uns par rapport aux autres d’un angle de 90°. De tels disques malaxeurs sont adaptés pour permettre l’application de con traintes mécaniques modérées sur la matière lignocellulosique et un malaxage efficace des fibres lignocellulosiques dans la composition aqueuse. De tels disques malaxeurs permettent également de produire des forces de cisaillement modérées sur les frag ments solides ; des disques malaxeurs bilobés, notés BB +45°, dont les bilobes sont orientés perpendi culairement aux arbres cannelés et sont décalés les uns par rapport aux autres d’un angle de +45°. De tels disques malaxeurs sont adaptés pour permettre l’application de contraintes mécaniques moins intenses que les BB 90°. De tels disques malaxeurs sont choisis pour permettre un malaxage efficace des fibres lignocellulosiques dans la com position aqueuse tout en assurant leur convoyage.

[0102] Ainsi, il est obtenu : une désagrégation des fibres lignocellulosiques de la chènevotte telle qu’indiquée par comparaison des tableaux 1 et 2 ; une inhibition partielle de la flore endogène de chènevotte ; une inoculation homogène des champignons filamenteux de ladite composition fon gique conduisant à une croissance homogène du champignon filamenteux par fermen tation en milieu (ou support) solide (FMS).

[0103] Le procédé de préparation de ladite matière composite rend possible, par une mise en forme de ladite matière composite dans un moule, suivie d’une étape de fermentation sur support solide pendant 7 à 15 jours de ladite matière composite à une température de 25°C et de production d’un matériau enrichi en mycélium, la production d’un objet solide formé d’un matériau moulé de faible masse volumique.

[0104] L’invention peut faire l’objet de nombreuses variantes et applications autres que celles décrites ci-dessus. En particulier, il va de soi que sauf indication contraire les différentes caractéristiques structurelles et fonctionnelles de chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus ne doivent pas être considérées comme combinées et/ou étroitement et/ou inextri cablement liées les unes aux autres, mais au contraire comme de simples juxtapositions. En outre, les caractéristiques structurelles et/ou fonctionnelles des différents modes de réalisa tion décrits ci-dessus peuvent faire l’objet en tout ou partie de toute juxtaposition différente ou de toute combinaison différente.