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La bioraffinerie forestière


La situation actuelle dans les pâtes et papiers, partie importante de l’industrie forestière, a connu beaucoup de difficultés dans les dernières années. Pour l’instant, l’industrie canadienne survit grâce à des fusions, des centralisation et grâce à la rationalisation des coûts, mais ces méthodes connaissent leurs limites. Le problème est que le produit a perdu sa valeur au cour des dernières années, suite à la compétition grandissante. De nombreux pays, notamment dans les tropiques, ont une nouvelle industrie de pâtes et papiers avec des installations plus récentes et plus modernes, ainsi que des salaires inférieurs à payer à leurs employés. De plus, la recherche et le développement se fait rare dans le domaine des pâtes et papiers, et elle est surtout concentrée sur l’efficacité de l’entreprise.

Une des solutions, défendue de plus en plus par plusieurs experts et ingénieur, est de convertir l’industrie des pâtes et papiers en un complexe de bioraffinerie intégrée (Integrated Forest Biorefinery – ou IFBR en anglais, pour les engins de recherche). La bioraffinerie est similaire à la méthodologie utilisée par l’industrie pétrochimique; elle consiste à séparer les constituantes de la biomasse (dans ce cas, le bois et ses biomatériaux le constituant, comme différentes lignines, la cellulose, l’hémicellulose, etc.) pour les convertir en différents produits à valeur élevée. Ces produits pouvant être faits à partir du bois sont nombreux, mais ils se séparent en trois catégories: la bio-énergie (éthanol*, syngaz, syngaz converti en diésel grâce au procédé Fischer-Tropsch*, digestion anaérobique* des eaux usées), les biomatériaux (les lignosulphonates, pouvant être utilisées dans le béton, ou la puple dissoute qui peut être utilisée dans l’industrie textile ou pharmaceutique) et les bio-produits (comme les nanocelluloses cristallines, qui sont de la cellulose réduite à un état cristallin et qui ont des propriétés intéressantes).

La bioraffinerie offre des possibilités. D’abord, elle crée des emplois de qualité dans les régions rurales (techniciens, ingénieurs, gestionnaires, etc.), offre de l’intérêt à des entreprises dans des domaines connexes comme l’énergie ou l’industrie (bio)chimique.  C’est aussi une industrie qui a intérêt à se départir du pétrole, et à réduire sa dépendance au gaz naturel. En effet, la biomasse du bois a un coût énergétique 3 fois moins élevé que le pétrole.

Par contre, il ne faut pas oublier que le but principal des pâtes et papiers n’est pas de produire de l’éthanol cellulosique ou des sous-produits de qualité, mais bien d’oeuvrer dans les pâtes et papiers. Transformer les usines en bioraffineries ne doit donc pas nuire à la qualité de la fibre produite. La bioraffinerie doit aussi faire preuve de flexibilité; en produisant différents types de produits, elle doit pouvoir s’adapter à l’évolution de différents marchés.

Une autre particularité des bioraffineries est qu’ils produisent des biens à l’échelle globale (pâtes et papiers), régionale (bio-énergie) et locale (produits spécialisés).

Il reste tout de même de nombreux défis avant que l’on intègre les technologies de bioraffinage forestier. Il faut que cette méthode puisse répondre au principe de rentabilité à court terme de l’entreprise. Pour cela, il faut convaincre les actionnaires du potentiel de cette adaptation. Il faut faire preuve de leadership et avoir une bonne vision des marchés à court et à long terme, et avoir un plan développé de gestion des risques. Il faut aussi trouver l’exploitation optimale. Celle-ci dépend des entreprises dans les environs, des prix sur le marché et des possibilités de synergie. L’implantation d’une bioraffinerie optimale doit aussi tenir compte des possibilités de symbiose industrielle*: l’industrie agricole, l’agro-foresterie, les centrales municipales de traitement des déchets et de traitement des eaux, etc.

Des recherches ont lieu à l’usine Tembec Temiscaming. Tembec utilise du bois certifié FSC et produit de nombreux sous-produits issus de son entreprise: de l’éthanol, de la lignine modifiée, de la cellulose à haut degré de pureté (utilisé pour les explosives, en pharmaceutique et dans l’industrie textile, entre autre) et du biogaz. Pour que de tels produits soient faits, Tembec a émis quelques critères: l’exploitation doit être économique et ne nuira pas à l’opération principale de l’usine (produire des pâtes et papiers). Elle intègre donc surtout ses déchets et transforme les sous-produits de la transformation des pâtes et papiers pour en faire des produits de valeur. Par example, la centrale de cogénération qui sert à faire de la digestion anaérobique transforme 400 t sèches / jour pour créer des biogaz. Cette biomasse vient surtout de résidus forestiers, d’écorce et des eaux usées de  l’usine (183 tonnes de matière organique par jour), qui sont partiellement traitées par le procédé de digestion anaérobique. Grâce à cela, la centrale Tembec Temiscaming est presque indépendante des combustibles fossiles, même si elle utilise encore un peu de gaz naturel.

L’idée d’intégrer les bioraffineries forestières fait du sens dans le contexte actuel. Le Canada a un pôle de recherche et une main d’oeuvre capable de faire des produits spécialisés. C’est une façon d’ajouter de la valeur à l’industrie des pâtes et papiers, et de pouvoir percer avec des produits locaux dans un domaine qui consomme beaucoup de combustibles fossiles (la fabrication de produits spécialisés).

La forêt est source de dizaines de produits pouvant avoir une valeur.

La forêt est source de dizaines de produits pouvant avoir une valeur notable.

Des articles intéressants à ce sujet:

Pulp and Paper Canada; Juin 2006; 107,6, p.13, THE FOREST BIOREFINERY: Survival strategy for Canada’s pulp and paper sector?, Paul Stuart

Pulp and Paper Canada; Juin 2006; 107,6, p.38, Converting a kraft pulp mill into an integrated forest biorefinery, A van Heiningen

Pulp and Paper Canada; Juin 2006; 107,6, p.44, Tembec Temiscaming integrated biorefinery, L. Magdzinski

Une image des fermetures temporaires et permanentes d’usines et des pertes d’emplois dans le secteur forestier, d’avril 2005 à mars 2008

Des sources intéressantes sur certains procédés (venant de ce site):

Le procédé Fischer-Tropsch

L’éthanol cellulosique

La digestion anaérobique

La symbiose industrielle

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