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Matière première recherchée


On retrouve de plus en plus de nouveaux matériaux dans tous les domaines, en ce moment. On utilise maintenant le carbone comme matériau de construction de luxe, la recherche biomédicale crée de nouvelles avenues de matériaux, on cherche à valoriser nos déchets afin de ne plus les rendre aussi « indésirables », etc. De nombreuses avenues sont disponibles pour des matériaux qu’il y a à peine 5 ans, on aurait vu comme des rebus et qui auraient été envoyés au site d’enfouissement sans aucune pitié.

J’aimerais dire que les choses sont en train de changer, mais ce n’est le cas que pour certains produits particuliers. On retrouve maintenant de plus en plus d’utilisations qui sont devenues commercialisables et ont quitté les laboratoires de recherche pour atteindre le consommateur, mais surtout de façon indirecte (sans que vous ne vous en rendiez compte). Voilà donc un petit résumé de nouvelles matières premières qui sont maintenant utilisées pour créer des produits que l’on peut consommer.

Les résidus de scierie

Les résidus de scierie sont souvent dans une forme difficile à collecter et entreposer. Les copeaux de bois, trop petits, ont par contre une valeur calorifique relativement élevée et une faible concentration en eaux. Cela les rend très utiles comme matière première pour faire des granulés de bois. Les granulés sont en fait de la biomasse densifiée pouvant être utilisée dans les poêles comme combustible. L’utilisation de granules a des avantages nombreux, notamment d’avoir un contenu en cendres plus faible que les autres foyers au bois.

Granulés de bois

Granulés de bois

Les défis dans ce domaine concernent actuellement l’entreposage et la transmission de cette technologie aux consommateurs. Le Québec produit 1.5 millions de tonnes par année de granules de bois. Uniquement 25% de ces granules sont consommées au Québec, du à une faible demande. Le reste de la production quitte le Canada pour se rendre en Europe, où un marché s’est développé pour ce combustible. Étonnament, les Norvégiens et Danois, qui ont un climat similaire au nôtre, sont ceux qui achètent nos granules.

L’entreposage, de son côté, pose problème dans les plus grandes installations. Il faut maintenir des conditions particulières pour conserver des granules longtemps, car il est possible que la granule fermente ou qu’elle absorbe l’humidité. Les granules sont donc souvent vendues en paquets pré-emballés afin de prévenir ces effets néfastes.

La bagasse

Après avoir extrait les jus de la canne à sucre (ou de l’agave bleue – plante servant à faire la tequila), la partie fibreuse qui n’est pas utilisée pour l’extraction du sucre ou la fermentation d’éthanol est appelée la bagasse. En fait, c’est un des résidus agricoles les plus répandus en Amérique du Sud, et je ne vous cacherai pas que c’est une matière première qui est employée depuis un bon bout de temps.

La bagasse peut notamment servir à fournir de l’énergie qui sera convertie en électricité ou en chaleur. On estime qu’il est possible de produire jusqu’à 140 kWh par tonne de canne à sucre (ayant un contenu de bagasse de 30%), pour une production électrique allant donc à 1.68 GJ/t de bagasse. On n’y échappe pas; toute recherche relatant la combustion de biomasse doit donner les propriétés de la bagasse, vu son potentiel d’utilisation dans l’hémisphère Sud. L’Inde et le Brésil ont tous deux des usines brûlant la bagasse pour produire de la chaleur et de l’électricité par des systèmes de cogénération.

Ce matériau est aussi l’un des seuls produits qui remplacent, sur une échelle appréciable, l’utilisation du bois dans les pâtes et papiers. La paille et la bagasse sont les deux produits les plus répandus comme remplacements du bois. Mais vous le devinerez; la bagasse n’est pas un produit qui connaît un grand marché au Québec.

Vos poubelles

Si vous saviez combien d’entreprises ont fait des gens riches et heureux, uniquement en jouant dans les poubelles des autres! C’en est horrible… et à la fois, c’est aussi très effrayant.

Les sites d’enfouissement sont des territoires contaminés par de nombreuses choses assez horribles, mais sont aussi riches en nutriments. Et qui dit richesse en nutriments dit aussi « activités biologiques ». En absence d’oxygène, les bactéries qui digèrent ces nutriments relâchent du biogaz, composé en grande partie de méthane. Il y a une dizaine d’années, la majorité des sites d’enfouissement se contentaient de capter le méthane et de s’assurer qu’il ne cause pas de mal à la santé des gens. Maintenant, on utilise le biogaz comme on utiliserait du gaz naturel, et l’on produit de l’électricité avec celui-ci.

Mais ce n’est pas tout! Plusieurs chercheurs évaluent, depuis les années ’50, la possibilité de lancer des projects de « Landfill mining » (exploitation des décharges). Les nutriments contenus dans les déchets peuvent effectivement remplacer les fertilisants à base de combustibles fossiles, si les déchets eux-mêmes sont bien traités. Les sites d’enfouissement contiennent aussi de nombreux métaux rares et des éléments qui ont une valeur élevée, comme l’or (contenu dans quelques objets que vous utilisez) ou les métaux ferreux (faciles à extraire, vu leurs propriétés magnétiques). L’exploitation des décharges a été employée à quelques rares endroits, dont Tel Aviv. Un autre exemple proche de cette idée vient de la ville d’Edmonton, qui transforme 60% de ses déchets en compost après en avoir séparé les plastiques, RDD et métaux. Cela permet de transformer les déchets en nutriments pour les sols, et ce en tuant les parasites et les pathogènes pouvant se trouver dans les déchets. Cela leur a aussi permis de réduire la quantité de déchets à enfouir.

En soit, l’exploitation des décharges descend des bidonvilles, où les gens cherchent à gagner des sous en trouvant des objets de valeur dans les déchets. Elle utilise cependant des mécanismes plus élaborés.

Les eaux usées

Une autre grande source de nutriments, les eaux usées peuvent évidemment servir de matière première à plusieurs applications, notamment dans le domaine de l’énergie.

Les applications de la biologie et de l’eau sont nombreuses. Grâce aux bioréacteurs à membrane, une technologie maintenant implantée dans plusieurs municipalités pour traiter les eaux, les bactéries arrivent à retirer le phosphore et l’azote de l’eau. Grâce à l’ajout de ces bioréacteurs, le village Olympique de Pékin a pu doubler la capacité de son centre de traitement des eaux et à faire circuler à nouveau 50% de ses eaux usées dans l’aqueduc municipal.

Comme avec les sites d’enfouissement, les eaux usées peuvent aussi servir à la digestion anaérobique et à générer du biogaz. Les eaux usées des usines de pâtes et papiers, riches en nutriments, peuvent donc générer du biogaz et diminuer leur dépendance au gaz naturel lors de leurs opérations. Tembec Inc. vend 8,1 MW d’électricité à Hydro-Québec, en partie grâce à la production de biogaz à partir de leurs eaux usées. L’avantage de la digestion anaérobique est qu’elle permet aussi de partiellement traiter les eaux rejettées dans les rivières par la suite, une plaie pour plusieurs entreprises forestières.

Il est aussi possible d’utiliser les eaux usées ou partiellement traiter pour répondre à des besoins en eaux qui ne sont pas liés à la consommation humaine directe. Plusieurs pays d’Amérique du Sud ou d’Afrique utilisent les eaux usées municipales en aquaculture ou pour irriguer des plantations. Cela comporte plusieurs défauts, dont la propagation de pathogènes. Des étapes de traitement partiel sont donc nécessaires pour s’assurer de ne pas propager des épidémies.

Mais une autre particularité de l’eau est qu’elle abrite ses propres microorganismes: les algues. L’utilisation des eaux usées enrichies de nutriments sont des avenues prometteuses pour produire de l’hydrogène ou du biodiésel à partir de microalgues.  Mais rien ne bat encore, au niveau de la science-fiction, l’utilisation de microbes pour produire de l’électricité à partir de l’eau. En digérant des nutriments, les bactéries peuvent créer des réactions d’oxydoréduction dans l’eau (création de cations H+ et d’anions OH-). L’électricité est un mouvement d’électrons. Donc, l’oxydoréduction étant un échange d’électrons, il est possible de faire passer les anions et cations par une membrane filtrante et de créer un « potentiel », ce qui générera directement de l’électricité.

Le glucose, la cellulose et d’autres sucres ont été employés comme sources de nutriments pour certaines populations de microbes. L’acétate est le produit le plus utilisé, mais la technologie est encore à un stade où ces cellules électriques ne sont employées qu’en laboratoire. Pour l’instant, on arrive à obtenir des rendements de 115 W / mètre cube d’eau.

Alors voilà quelques matières premières auxquelles on ne pensait pas il y a quelques années et qui fournissent maintenant une partie de nos besoins en énergie ou en matériaux, ou qui pourraient le faire bientôt. Dans plusieurs de ces cas, plusieurs personnes affirment que ces produits sont des polluants, comme les déchets. La vérité est que la pollution est toujours un facteur relatif et qu’il est vrai que ces produits, souvent vus comme « déchets », sont des polluants en grande quantité. Par contre, il est possible d’utiliser les eaux usées ou les déchets, pour ne nommer qu’eux, afin d’en extraire des nutriments que l’on extrait traditionnellement du pétrole ou du gaz naturel. Certains gens voient de la pollution, mais en regardant au-delà de cela, on peut aussi leur trouver des utilités qui font que l’on pourrait faire assez d’argent pour apprendre à mieux traiter nos vrais déchets.

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4 réflexions sur “Matière première recherchée

  1. Mon pere m’a toujours dit qu’il y avait des fortunes a faire dans ce que les gens jettent. En elaborant un peu, c’est possible de faire de l’argent en utilisant mieux les ressources insoupconnes que nous avons!

  2. C’est effectivement le cas. Les frères Rémillard qui ont acheté TQS ont fait leur fortune en gestion des résidus solides, en collectes de déchets et dans les sites d’enfouissement. Ils ont aussi dealé dans l’immobilier et le cinéma. Ils ont maintenant un réseau télé et l’un d’entre eux sort avec Karine Vanasse.

    Moralité: non seulement la gestion des déchets est-elle lucrative, mais en plus, ça permet de draguer de très très jolies femmes.

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