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Transformer les déchets ligneux canadiens en biocharbon vert

Dr. Mehran Anvari and the Image Guided Automated Robot (IGAR)

Le biocharbon fait au Canada concurrence le charbon traditionnel actuellement utilisé pour le chauffage et la production d’électricité dans la majeure partie du monde. Cette nouvelle source d’énergie renouvelable arrive à point nommé, alors que de nombreux gouvernements, dont celui de l’Ontario, interdisent la construction de centrales thermiques alimentées au charbon traditionnel et imposent des restrictions et des règlements stricts à l’égard des installations existantes.

Le biocharbon permet de relever ce défi grâce à ses nombreux avantages : il est carboneutre, il ne contient pas de mercure, d’oxydes d’azote et d’oxydes de soufre, il est inodore et ne réagit pas à l’humidité, et on peut l’utiliser dans les centrales au charbon existantes sans devoir les modifier. De plus, il offre à l’industrie forestière du Canada un nouveau marché intéressant pour la biomasse résiduelle, notamment les millions d’arbres tués par le dendroctone du pin ponderosa. À l’heure actuelle, le Canada transforme seulement 30 % de sa biomasse forestière disponible en produits commerciaux.

L’entreprise Global Bio-Coal Energy (GBCE) de Vancouver prévoit commencer la production annuelle de 320 000 tonnes de ce combustible écologique d’ici la fin de 2015 dans une nouvelle usine située à Lumby, une petite collectivité de la vallée de l’Okanagan, en Colombie-Britannique. On prévoit la construction d’une deuxième usine sur l’île Watson, près de Prince Rupert. En tout, on envisage d’établir 12 usines en Colombie-Britannique, là où les déchets de fibre sont disponibles.

Jusqu’alors, les activités dans ce domaine avaient été réalisées en grande partie par le Biomass & Bioenergy Research Group (BBRG) de la University of British Columbia (UBC), un chef de file mondial dans le domaine, et par BioFuelNet, qui a fourni un financement de démarrage crucial et a appuyé le développement et la commercialisation d’un procédé permettant de produire un biocharbon de grande qualité à partir de déchets ligneux de faible qualité provenant des scieries et des activités forestières.

La production devait débuter initialement en 2010, mais des essais supplémentaires réalisés à la UBC ont révélé que la technologie choisie par GBCE pour transformer les copeaux de bois en biocharbon consommait beaucoup trop d’énergie pour être rentable. GBCE s’est alors tournée vers la UBC, qui avait développé une nouvelle application pour une technologie éprouvée, utilisée depuis des dizaines d’années dans une usine à Montréal.

C’est à peu près à cette époque que le réseau de centres d’excellence BioFuelNet a vu le jour.

« Le financement de BioFuelNet est arrivé à un moment crucial », a déclaré Shahab Sokhansanj, fondateur du BBRG et conseiller principal en recherche. L’appui de BioFuelNet nous a permis de continuer à financer la recherche menée par des étudiants diplômés dans ce domaine, mais en mettant davantage l’accent sur la participation et les interactions entre les étudiants et l’industrie. »

Après des recherches et des essais approfondis, l’équipe a mis au point un nouveau procédé qui permet de produire du biocharbon de haute qualité à partir de la biomasse lignocellulosique, aussi appelée combustible de déchets de bois, un mélange de déchets et de résidus provenant des scieries et de l’exploitation forestière.

Le procédé, appelé torréfaction, consiste à soumettre la biomasse à des températures extrêmes dans un environnement faible en oxygène afin d’extraire l’humidité du produit, ce qui en facilite l’entreposage et le transport. De plus, ce procédé réduit les coûts d’énergie de 20 % par rapport aux méthodes traditionnelles de production de biocharbon. En outre, il permet de conserver plus de 85 % du poids sec de la biomasse d’origine, tout en valorisant la majeure partie du carbone et en augmentant sa valeur énergétique.

Il en résulte un biocharbon dont les propriétés énergétiques sont similaires à celles du charbon traditionnel, l’empreinte carbone importante en moins. Le charbon est le plus sale de tous les combustibles fossiles, et il est responsable d’un tiers des émissions mondiales de dioxyde de carbone.

« Ce qui est formidable avec cette technologie, c’est son faible coût et sa simplicité. On peut utiliser efficacement tous les types de fibre au Canada. C’est une bonne nouvelle pour beaucoup d’entreprises ici même, en Colombie-Britannique, car cela leur ouvre un nouveau marché pour leur biomasse », a affirmé Sonia Shoukry, présidente et chef de direction de GBCE.

L’entreprise espère engager plus de 40 nouveaux employés à temps plein et commencer à expédier ses premières livraisons de biocharbon plus tard au cours de l’année à des clients en Europe, en Corée et aux États-Unis, ainsi qu’à une usine de ciment à Vancouver même.

« Au début, au cours de la première phase, nous produirons 80 000 tonnes par année », a précisé Mme Shoukry. Après la mise à l’essai et la validation, nous ajouterons rapidement deux séchoirs Wyssmont plus gros, ce qui fera passer notre production totale à 320 000 tonnes par année. »

La recherche ne s’arrêtera pas là. Mme Shoukry espère continuer de travailler avec l’équipe de la UBC afin d’améliorer la qualité de son biocharbon afin qu’il puisse être utilisé dans d’autres secteurs, notamment la production d’acier. Le système est conçu pour produire un biocharbon adapté aux spécifications et aux besoins d’un large éventail de clients.