« Nous sommes assis sur de l’or vert! A nous d’agir au plus vite et de l’exploiter intelligemment! »

Pour le commun des mortels (et surtout pour les éclopés de la crise de l’industrie forestière), ces mots peuvent sembler loin de la réalité que nous vivons. Ils ne proviennent pourtant pas d’un analyste économique « en galère » ou d’une diseuse de bonne aventure, mais bien du personnage le mieux connecté sur ce qui se fait actuellement dans le domaine de la recherche forestière et papetière.

Patrice Mangin, directeur du Centre intégré en pâtes et papiers et professeur au Département de génie chimique de l’Université du Québec à Trois-Rivières, est catégorique : l’avenir de l’industrie se prépare dès maintenant et si les acteurs canadiens jouent leurs dés correctement, la prospérité sera de retour. Mais attention : les 5 à 10 prochaines années constitueront une période de transition à la fois vitale pour l’éclosion de la « nouvelle » industrie et douloureuse pour plusieurs joueurs impliqués. « Les nouveaux maîtres du jeu seront les anciens papetiers qui auront traversé cette période de transition. Et les partenaires dans cette aventure devront faire preuve de cohérence et de concertation, » ajoute M. Mangin.

Dans l’ordre actuel des choses, le risque que cette manne verte échappe à l’industrie canadienne est réel. D’où l’importance de prendre les devants et de se positionner en tête de la caravane. Sinon, celle-ci pourrait nous passer sous le nez! « Imaginez un peu : les grandes puissances mondiales promettent que d’ici 2022, elles produiront 20% de leur énergie à partir de sources renouvelables, dont la biomasse. Or, la Chine, de même que la plupart des pays européens, ne possèdent pas suffisamment de biomasse pour répondre à leurs propres objectifs. Que feront-ils? Ils devront l’acheter là ou elle se trouve, donc de nous, Canadiens, qui sommes assis sur une mine de biomasse! Le défi est posé : il faut transformer cette matière chez nous, créer de toute pièce une nouvelle structure économique et des emplois verts et exporter cette manne sous forme de produits finis et semi finis.

M. Mangin rappelle que le développement des technologies et la mise au point d’un nouveau modèle d’affaires nécessitent l’implication et la conviction de toutes les parties, non seulement des instituts de recherche mais aussi du côté des autorités fédérale et provinciales. « L’industrie actuelle doit être épaulée dans ses efforts de restructuration. Car la nouvelle industrie de la biomasse s’appuiera sur la structure industrielle actuelle. Pour encore cinq ans, ce sera dur mais qui a dit qu’il était facile de créer un projet de société reposant sur de nouveaux produits renouvelables ? »

La déprime de la R&D

Pour bien comprendre l’opportunité qui s’offre à l’industrie canadienne, Patrice Mangin est d’avis qu’il faut tenir compte du contexte particulier de la recherche forestière et papetière dans le monde. Il se fait d’ailleurs un devoir d’entretenir les contacts de son important réseau dans ce domaine, tout en se déplaçant régulièrement pour représenter le CIPP sur la scène internationale.

« La recherche connait de sérieuses difficultés un peu partout, et plus récemment en Europe, pourtant le fief de la recherche papetière ces dernières années. Les géants que sont Stora Enso et UPM ont considérablement réduit leurs activités de recherche corporative, le KCL n’existe plus en Finlande et l’anglo-saxonne Pira a vu son financement public réduit à néant à l’époque de Margaret Thatcher. C’est d’ailleurs là ou le bât blesse : les autorités publiques se désistent du financement de la recherche.

Il existe bien quelques exceptions à la règle : en France, la recherche papetière est encore financée à 40% par le gouvernement, alors qu’en Allemagne, elle bénéficie du financement des autorités européennes. En Suède, l’État appuie financièrement le développement d’Innventia, qui cible le marché européen et bientôt le marché asiatique.

Aux États-Unis, l’IPST et certaines universités américaines participent à l’Agenda 2020, une initiative du Département américain de l’Énergie et de l’American Forest & Paper Association pour réorienter les axes principaux de la recherche américaine. M. Mangin est d’ailleurs le seul membre canadien (en sa qualité d’officier technique en chef) à participer à cet effort.

« La tendance générale en Amérique du Nord est de délaisser la recherche papetière classique au profit de technologies plus attrayantes, plus sexy, comme le bioraffinage et la nanocellulose cristalline, qui deviennent les piliers de notre recherche et les marchés à conquérir, » ajoute M. Mangin.

Le plan d’affaires

Chez nous, le Centre intégré en pâtes et papiers, FP Innovation, le Centre international de couchage et l’Institut des Communications Graphiques du Québec se réuniront en janvier pour élaborer un consortium destiné à vendre notre expertise sur la scène internationale. Cette expertise s’articule autour de trois pôles de R&D : la conception de bioproduits et de bioénergie, la fabrication et la mise en marché de la nanocellulose cristalline et le développement de nouveaux papiers, de l’éco-conception des produits à leur utilisation dont l’impression.

« Dans un rayon de 150 km, nous offrons une expertise qui couvre absolument tout, de la mise en pâte à l’impression. C’est extraordinaire. La Chine, l’Asie en général et l’Amérique du Sud n’ont pas ces compétences, mais nous les avons! Et elles sont aussi bonnes sinon meilleures qu’ailleurs. »

M. Mangin ne cache pas que le nouveau consortium aura besoin de support financier pour mettre son plan à exécution. « Nous avons tous les outils en main mais n’en profitons pas. Uniquement avec les recherches classiques en pâtes et papiers, les membres du consortium ont la possibilité de tripler leurs chiffres d’affaires respectifs. C’est considérable. »

Le plan d’affaires du CIPP s’articule autour d’activités de recherche sérieuses sur la transformation de la biomasse. M. Mangin mentionne notamment la Chaire environnementale en biotechnologie, menée par le Professeur Simon Barnabé. Elle est financée par la Fondation de l’UQTR, elle-même financée à environ 90% par la compagnie Cascades. Cette chaire prévoit la construction d’un plan pilote de production d’éthanol à partir de résidus forestiers et agricoles au montant de 26 millions$. Ajoutons aussi la Chaire des bioproduits, supportée par une autre papetière québécoise et dont le titulaire est le Professeur Daniel Montplaisir. De plus, une troisième chaire est en cours d’élaboration, ciblant cette fois l’énergie provenant de la conversion de la biomasse.

L’éthanol cellulosique

L’objectif premier de cet axe stratégique est de substituer les combustibles fossiles comme le pétrole par l’éthanol produit à partir de la biomasse forestière. A plus longue échéance, des biodiesels, voire de l’hydrogène et de nouveaux produits à valeur ajoutée remplaceraient ceux produits à base de pétrole : c’est le cas du polyacide lactique, un bio-polymère qui servirait de substitut aux plastiques.

Pour que les papetières actuelles deviennent de véritables raffineries de bio-fuel, il faut élaborer des techniques efficaces de transformation de la biomasse. Les chercheurs du CIPP développent en ce moment un programme de recherches basé sur la pyrolyse, qui consiste à décomposer, par la chaleur, les matières organiques en l’absence d’oxygène, donc sans oxydation ou combustion, éliminant du même coup les émanations de CO2 dans l’atmosphère. La pyrolyse permet aussi d’obtenir un solide carboné, qui peut servir d’engrais naturel, ainsi que des bio-huiles qui serviraient éventuellement de base à des biocarburants ou d’autres produits verts durables. Des négociations sont en cours avec certaines compagnies, dont Air Liquide, sur une technique de pyrolyse fixe et mobile capable d’emprisonner le carbone. « C’est un projet prioritaire, » ajoute M. Mangin.

Nanocellulose cristalline

A partir de la fibre de bois, des chercheurs ont réussi à isoler des microfibrilles de cellulose. Celle-ci est composée de régions amorphes (chaînes cellulosiques à structure non ordonnée) et de zones cristallines, soit des cristaux de cellulose de taille nanoscopique. Une fois isolés de la microfibrille, les cristaux de cellulose peuvent s’auto-assembler et former des structures plus grandes et surtout très résistantes.

Patrice Mangin, qui siège sur le conseil scientifique d’ArboraNano, le Réseau des nanoproduits de la forêt canadienne, précise que la nanocellulose cristalline produite à grande échelle trouvera de multiples utilisations grâce à sa forte résistance mécanique et à des propriétés bien spécifiques de l’état nano de la matière. « Que ce soit en pharmacologie, en aérospatiale ou dans l’automobile, les possibilités d’application sont nombreuses, » ajoute M. Mangin. Non toxique, la nanocellulose pourrait servir à réparer les os ou l’émail des dents. A la fois légère et aussi résistante que l’acier, elle remplacerait certains matériaux composites dans les automobiles et les avions.

Nouveaux papiers

L’expertise traditionnelle des chercheurs papetiers bénéficie aussi de l’extraordinaire avancée en nanotechnologie. Par exemple, en intégrant de la nanocellulose avec des pigments nanostructurés à la surface du papier, il sera bientôt possible de produire des grades de papiers polyvalents, fabriqués à partir de pâte mécanique, mais convenant autant pour l’impression au laser qu’à jet d’encre. « Avec la poussée du numérique, il est possible de profiter de la hausse de la consommation de ces papiers de commodité et de développer un créneau extrêmement important s’appuyant sur la qualité reconnue de notre fibre de bois et permettant d’exploiter quelques machines à papier supplémentaires au Québec, » explique Patrice Mangin.

Autre secteur d’activités en ébullition en ce moment : celui des papiers intelligents. M. Mangin, qui participe au réseau SENTINEL, un organisme pancanadien de recherche sur le papier bioactif, estime que les fonctionnalités de ce type de papier sont prometteuses. « On vient fixer au papier des agents actifs, que ce soit des enzymes ou des anticorps, capables de détecter et de capturer ou de détruire les agents pathogènes, explique-t-il. Un tel papier aurait des applications multiples, que ce soit dans l’emballage alimentaire, ou pour la confection de masques, de vêtements de protection et de filtres (air/eau). »

L’avenir, c’est maintenant!

Dans une récente lettre au rédacteur du Maître papetier, Patrice Mangin écrivait qu’il avait « le grave défaut d’être visionnaire et optimiste. » À ces qualificatifs, on pourrait aussi ajouter l’enthousiasme inépuisable d’un « papetier » passionné et surtout convaincu d’être au bon endroit, au bon moment.

« La transformation de l’industrie papetière est inéluctable. Et elle est déjà engagée. Imaginez un peu ce que vont vivre ceux et celles qui arrivent dans l’industrie. Ils seront au cœur de cette période extraordinaire, et participeront au choix de nouvelles technologies et au développement d’une nouvelle industrie, » ajoute M. Mangin, avec un brin d’envie dans la voix.

Plus que jamais, l’intervention ponctuelle et ciblée des gouvernements pour le financement de la recherche est primordiale. « Le programme d’écologisation annoncé par le fédéral prévoit déjà l’injection de 1 milliard$ d’ici 2012 pour des projets énergétiques. Il suffirait d’affecter ne serait-ce que 10% de cette somme – 100 millions$ - vers le déploiement de solutions vertes en usines, via les recherches déjà enclenchées au CIPP, chez FP Innovations, etc., sous formes de contrats de R&D entre les entreprises et les centres de recherche. »

Chose certaine, l’attentisme n’est pas une option. « L’industrie n’est pas morte, elle est en profonde mutation. Une fois cela compris, à nous tous d’agir maintenant pour assurer son avenir, » conclut-il.