par Patrice Mangin*
De bioraffinerie agricole à lignocellulosique : une option durable et rentable
Le concept de bioraffinerie est loin d’être nouveau. Depuis longtemps déjà, grains de maïs, de blé, pommes de terres, sucres, etc. constituent une biomasse agricole convertie en produits allant des biocarburants à des produits plus raffinés comme les nutraceutiques, les produits pharmaceutiques, les bioplastiques, etc. Pour montrer que le concept de bioraffinerie forestière n’est pas neuf, je présente souvent le schéma d’une l’usine de pâte au bisulfite (Dömsjö) qui produisait de l’éthanol et autres produits (méthanol, butanol, acétylène, alcool polyvinylique, acétates, etc.) depuis 1940. Le procédé Fischer-Tropsch, rendu tristement célèbre lors de la deuxième guerre mondiale, date de 1920. J’ai moi-même fait un stage en 1973 à la Cellulose de Strasbourg qui produisait de l’éthanol comme sous-produit du procédé au bisulfite.
Récemment (novembre 2010), le rapport du CIFQ - Conseil de l’industrie forestière du Québec - sur « L’industrie forestière québécoise : les conditions pour une transformation réussie », nous propose de « hausser la valeur du panier de produits des entreprises », de « construire sur la coopération » et de « faire la réingénierie de la chaîne de valeur ». Cela implique, entre autres, le développement de la bioraffinerie lignocellulosique. Plusieurs analyses technico-économiques, notamment BioPathway (dont une mise à jour sera présentée par l’Association des Produits Forestiers du Canada lors de PaperWeek Canada 2011 à Montréal), nous amènent à considérer que la bioraffinerie forestière est non seulement un élément d’avenir pour les entreprises forestières mais aussi une partie de la solution à la question énergétique mondiale. En 2014, nous atteindrons le pic de la production mondiale de pétrole, à 79 millions de barils de pétrole par jour, sachant que dès 2006, le pic de production pour les pays hors OPEP (Organisation des Pays Exportateurs de Pétrole) avait déjà été atteint. Pour restreindre le réchauffement climatique à 2°C, il nous faut limiter les émissions de gaz à effet de serre (GES) à l’équivalent d’environ 1000 milliards de tonnes de dioxyde de carbone et ne consommer que 50% des réserves de pétrole et de gaz connus d’ici 2050. Les biocarburants peuvent donc compléter le panier des carburants nécessaires au développement économique mondial. Dès 2030, selon des objectifs d’autosuffisance en énergies renouvelables d’espaces géopolitiques tels que l’Europe, la Chine, les États-Unis, etc. il y aura compétition quant à l’utilisation des terres à des fins alimentaires, énergétiques ou de bioproduits. Sans argumenter sur les décisions à prendre, l’utilisation des résidus lignocellulosiques agricoles – plutôt que la partie « alimentaire » - et bien entendu forestiers pour produire des bioénergies et des bioproduits renouvelables constituent une solution à moyen et long terme de choix.
Dans le domaine de la bioraffinerie forestière nous pouvons apprendre des experts agricoles et réduire les temps de mise en marché. Le CRIBIQ (Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec) a donc organisé en novembre 2010 une mission de visites et de rencontres d’entreprises et de regroupement agricoles impliqués dans la bioraffinerie. Outre le CIPP (Centre Intégré en Pâtes et Papiers de Trois-Rivières), des centres québécois tel Biopterre (Centre de développement des bioproduits), le CTRI (centre technologique des résidus industriels), le CNETE (centre national en électrochimie et en technologies environnementales), AGRINOVA (recherche et innovation en agriculture), et des représentants du milieu agricole du Québec, dont la Coop Fédérée ont participé à la mission. En plus d’assister au congrès Pentose (Reims, France), nous avons donc eu l’opportunité de visiter, entre autres, un des plus importants sites de bioraffinerie d’Europe (complexe agro-industriel Les Sohettes, site de Bazancourt, près de Reims avec le regroupement A.R.D. : Agro-Industrie Recherches & Développements), CVG (innovation végétale, Amiens) et l’entreprise Roquette (Lestrem, nord de la France).
Une conclusion importante de la mission est que d’ici 3 à 5 ans, la bioraffinerie agricole sera complétée par des traitements de résidus agricoles : essentiellement des matériaux lignocellulosiques. Cette approche est étonnamment proche de nos préoccupations dans l’industrie des produits forestiers. A.R.D., qui est un centre privé, financé par des entreprises agricoles, et qui emploie d’ores et déjà près de 150 chercheurs, est en plein développement.
Suite à la chute de la consommation de papier journal en Amérique du Nord, les copeaux de scieries, produits secondaires de l’exploitation forestière, doivent trouver de nouveaux débouchés pour maintenir la rentabilité et la pérennité des exploitations forestières. Si de telles entreprises similaires à A.R.D. sont des chefs de file en bioraffinerie agricole, l’industrie des produits forestiers, notamment les producteurs de pâtes et papiers, le sont tout autant sur les traitements de la fibre de bois. Avec objectif d’optimiser et d’accélérer le développement et la mise en marché de telles filières, nous nous devons d’établir des partenariats gagnant-gagnant avec de telles entreprises et ce, où qu’elles soient.
À ce sujet et comme exemple, les chercheurs du CIPP, en lien avec des centres collégiaux de transfert technologique tel que le CENET (Centre National en Électrochimie et en Technologies Environnementales) de Shawinigan, ont justement privilégié une approche de production de biocarburants et de bioproduits à partir de résidus forestiers et agricoles. C’est un début… à suivre.
*Patrice Mangin est directeur du Centre intégré en pâtes et papiers et professeur au Département de génie chimique de l’Université du Québec à Trois-Rivières. Il participe à de nombreuses initiatives de recherche et siège sur plusieurs organismes, dont le Conseil scientifique d’Arbora Nano, le Réseau des nanoproduits de la forêt canadienne de FP Innovations, ainsi que le réseau Sentinel, un organisme pancanadien de recherche sur le papier bioactif.
Le concept de bioraffinerie est loin d’être nouveau. Depuis longtemps déjà, grains de maïs, de blé, pommes de terres, sucres, etc. constituent une biomasse agricole convertie en produits allant des biocarburants à des produits plus raffinés comme les nutraceutiques, les produits pharmaceutiques, les bioplastiques, etc. Pour montrer que le concept de bioraffinerie forestière n’est pas neuf, je présente souvent le schéma d’une l’usine de pâte au bisulfite (Dömsjö) qui produisait de l’éthanol et autres produits (méthanol, butanol, acétylène, alcool polyvinylique, acétates, etc.) depuis 1940. Le procédé Fischer-Tropsch, rendu tristement célèbre lors de la deuxième guerre mondiale, date de 1920. J’ai moi-même fait un stage en 1973 à la Cellulose de Strasbourg qui produisait de l’éthanol comme sous-produit du procédé au bisulfite.
Récemment (novembre 2010), le rapport du CIFQ - Conseil de l’industrie forestière du Québec - sur « L’industrie forestière québécoise : les conditions pour une transformation réussie », nous propose de « hausser la valeur du panier de produits des entreprises », de « construire sur la coopération » et de « faire la réingénierie de la chaîne de valeur ». Cela implique, entre autres, le développement de la bioraffinerie lignocellulosique. Plusieurs analyses technico-économiques, notamment BioPathway (dont une mise à jour sera présentée par l’Association des Produits Forestiers du Canada lors de PaperWeek Canada 2011 à Montréal), nous amènent à considérer que la bioraffinerie forestière est non seulement un élément d’avenir pour les entreprises forestières mais aussi une partie de la solution à la question énergétique mondiale. En 2014, nous atteindrons le pic de la production mondiale de pétrole, à 79 millions de barils de pétrole par jour, sachant que dès 2006, le pic de production pour les pays hors OPEP (Organisation des Pays Exportateurs de Pétrole) avait déjà été atteint. Pour restreindre le réchauffement climatique à 2°C, il nous faut limiter les émissions de gaz à effet de serre (GES) à l’équivalent d’environ 1000 milliards de tonnes de dioxyde de carbone et ne consommer que 50% des réserves de pétrole et de gaz connus d’ici 2050. Les biocarburants peuvent donc compléter le panier des carburants nécessaires au développement économique mondial. Dès 2030, selon des objectifs d’autosuffisance en énergies renouvelables d’espaces géopolitiques tels que l’Europe, la Chine, les États-Unis, etc. il y aura compétition quant à l’utilisation des terres à des fins alimentaires, énergétiques ou de bioproduits. Sans argumenter sur les décisions à prendre, l’utilisation des résidus lignocellulosiques agricoles – plutôt que la partie « alimentaire » - et bien entendu forestiers pour produire des bioénergies et des bioproduits renouvelables constituent une solution à moyen et long terme de choix.
Dans le domaine de la bioraffinerie forestière nous pouvons apprendre des experts agricoles et réduire les temps de mise en marché. Le CRIBIQ (Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec) a donc organisé en novembre 2010 une mission de visites et de rencontres d’entreprises et de regroupement agricoles impliqués dans la bioraffinerie. Outre le CIPP (Centre Intégré en Pâtes et Papiers de Trois-Rivières), des centres québécois tel Biopterre (Centre de développement des bioproduits), le CTRI (centre technologique des résidus industriels), le CNETE (centre national en électrochimie et en technologies environnementales), AGRINOVA (recherche et innovation en agriculture), et des représentants du milieu agricole du Québec, dont la Coop Fédérée ont participé à la mission. En plus d’assister au congrès Pentose (Reims, France), nous avons donc eu l’opportunité de visiter, entre autres, un des plus importants sites de bioraffinerie d’Europe (complexe agro-industriel Les Sohettes, site de Bazancourt, près de Reims avec le regroupement A.R.D. : Agro-Industrie Recherches & Développements), CVG (innovation végétale, Amiens) et l’entreprise Roquette (Lestrem, nord de la France).
Une conclusion importante de la mission est que d’ici 3 à 5 ans, la bioraffinerie agricole sera complétée par des traitements de résidus agricoles : essentiellement des matériaux lignocellulosiques. Cette approche est étonnamment proche de nos préoccupations dans l’industrie des produits forestiers. A.R.D., qui est un centre privé, financé par des entreprises agricoles, et qui emploie d’ores et déjà près de 150 chercheurs, est en plein développement.
Suite à la chute de la consommation de papier journal en Amérique du Nord, les copeaux de scieries, produits secondaires de l’exploitation forestière, doivent trouver de nouveaux débouchés pour maintenir la rentabilité et la pérennité des exploitations forestières. Si de telles entreprises similaires à A.R.D. sont des chefs de file en bioraffinerie agricole, l’industrie des produits forestiers, notamment les producteurs de pâtes et papiers, le sont tout autant sur les traitements de la fibre de bois. Avec objectif d’optimiser et d’accélérer le développement et la mise en marché de telles filières, nous nous devons d’établir des partenariats gagnant-gagnant avec de telles entreprises et ce, où qu’elles soient.
À ce sujet et comme exemple, les chercheurs du CIPP, en lien avec des centres collégiaux de transfert technologique tel que le CENET (Centre National en Électrochimie et en Technologies Environnementales) de Shawinigan, ont justement privilégié une approche de production de biocarburants et de bioproduits à partir de résidus forestiers et agricoles. C’est un début… à suivre.
*Patrice Mangin est directeur du Centre intégré en pâtes et papiers et professeur au Département de génie chimique de l’Université du Québec à Trois-Rivières. Il participe à de nombreuses initiatives de recherche et siège sur plusieurs organismes, dont le Conseil scientifique d’Arbora Nano, le Réseau des nanoproduits de la forêt canadienne de FP Innovations, ainsi que le réseau Sentinel, un organisme pancanadien de recherche sur le papier bioactif.
