Optimiser les possibilités d utilisation de la biomasse forestière

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1 Optimiser les possibilités d utilisation de la biomasse forestière Le «CVB» vision réflexion action Danick Dupont ing. 8 décembre 2011 Centre de recherche industrielle du Québec, Tous droits réservés

2 Le CRIQ ü Société d État ü Créé en 1969 ü Notre mission: «Contribuer à la compétitivité des secteurs industriels québécois en soutenant l innovation en entreprise» ü Laboratoires: Montréal et Québec ü 250 employés ü 1100 projets/année pour 700 clients ü PME et grandes entreprises

3 Notre rayonnement Ges0on des impacts environnementaux des ac0vités industrielles et municipales. Impacts environnementaux Support développement d entreprises Aide au développement de nouveaux produits, éco- concep0on, tests et essais menant à la cer0fica0on de produits; Augmenta0on de la produc0vité et de la rentabilité des entreprises; équipements et procédés. Op3misa3on des procédés manufacturiers Support au posi3onnement d entreprises Recherche d informa0ons stratégiques - marchés ou technologies ciblés;

4

5 Le projet: optimiser les possibilités d utilisation de la biomasse via un «CVB» «Centre de valorisation de la biomasse forestière» Objectifs généraux du projet: ü Définir l état de l art en terme de valorisation de la biomasse ü Identifier et définir les différentes possibilités d utilisation de la biomasse ü Développer le concept du CVB

6 la réflexion «CVB» permettrait de qualifier, de valoriser via une transformation partielle et de classifier les produits issus la biomasse forestière. favoriserait le développement d une chaîne de valeur axée vers les PHVA. favoriserait le développement de nouvelles technologies et la création de nouveaux emplois.

7 Le concept «CVB» 7

8 Six processus de valorisation de la biomasse au «CVB» 1. Traiter les chargements de biomasse arrivant au centre, 2. Valoriser les petites tiges, 3. Valoriser les tiges croches, cassées et surdimensionnées, 4. Valoriser les copeaux ou les broyats, 5. Valoriser les houppiers et les fagots de branches, 6. Valoriser les résidus de parterre de coupe et le bois brûlé,

9 Réception d une nouvelle commande Sélection Biomasse: tiges croches, cassées ou surdimensionnées Chargement d une remorque via aire d empilement Transport vers ligne de traitement #2 et déchargement Résidus de tronçonnage Écorçage: via tambour Mise en copeaux ou en broyats de fibre Broyer finement les écorces Tas d écorce extérieur Processus de valorisation des tiges croches, cassées et surdimensionnées: Mise à jour des données volumétriques Entreposer les copeaux ou les broyats de fibre Tamiser les copeaux ou les broyats de fibre Tamiser les broyats d écorce Entreposer les copeaux ou broyats de fibre Entreposer les écorces broyées Enregistrement de l expédition Chargement des granulats dans la remorque Chargement des granulats dans la remorque Chargement des granulats dans la remorque Vers clients Vers clients Vers clients

10 Réception d une nouvelle commande Biomasse à traiter: Houppiers et fagots Processus de valorisation des houppiers et les fagots de branches: Chargement d une remorque via l aire d empilement Transport vers ligne de traitement #3 et déchargement Ébranchage des houppiers Traitement des branches Broyage des branches Tiges résultantes Traitement des cônes et feuilles Entreposage des broyats Vers ligne #1 Mise à jour des données volumétriques Entreposage des cônes Entreposage des feuilles Tamisage des broyats Chargement des cônes dans le camion Chargement des feuilles dans le camion Chargement des granulats dans la remorque Chargement des granulats dans la remorque Enregistrement de l expédition Vers clients Vers clients Vers clients Vers clients

11 L usine Cinq lignes de traitement de la biomasse sont configurées en fonction des différents types de biomasse à valoriser : Entrée n o 1 est conçue pour accueillir les tiges de faibles diamètres : 12 cm et moins, de longueurs pouvant aller jusqu à 16 pieds; Entrée n o 2 est conçue pour accueillir les tiges surdimensionnées ne pouvant pas être traitées dans les usines modernes, les tiges cassées et croches, toutes tiges devant être écorcées et transformées en copeaux ou en broyats; Entrée n o 3 est conçue pour accueillir les houppiers; Entrée n o 4 est conçue pour accueillir les matières granulées : broyats et copeaux; Entrée n o 5 est conçue pour accueillir les fagots de branches, les résidus de parterres de coupe forestière et les bois brûlés.

12 Le «CVB» 12

13 Principales contraintes identifiées 1. En forêt, les planificateurs devront bien évaluer le type, les volumes et la qualité de la biomasse disponible la planification de la production au CVB en dépend.l usine opèrera en flux tiré!! 2. Le nombre d espaces d entreposage des produits sera limité, les livraisons devront être bien coordonnées pour ne pas que la biomasse transformée séjourne dans la cour aux intempéries. 3. Le développement de l industrie des PHVA au Québec est un enjeu majeur pour le développement des «CVB» au Québec. 4. La disponibilité de la puissance électrique nécessaire pour l opération d un «CVB», ils seront plus souvent qu autrement situés à l extrémité des réseaux.

14 Prétraitement en forêt Un regard sur les technologies et équipements utilisés Transporteurs de biomasse forestière: Parcours les sentiers, récupèrent la biomasse et l amène en bordure de route

15 Prétraitement en forêt Récolteuse déchiqueteuse: Parcours les sentiers, récupère la biomasse, la broie ou la déchiquète et l amène en bordure de route. 15

16 Prétraitement en forêt Fagotteuse: Développé dans les années 80 dans les pays scandinaves, Récupère les branches, houppiers, troncs de faibles diamètre, Mise en fagot avec un fort taux de compression / attaché par cordes,

17 Prétraitement en forêt Ébrancheuse/écorceuse/déchiqueteuse: Préparation en forêt, Bas taux d écorce, Industrie pâte et papier,

18 Prétraitement en forêt Écorceur à fléaux: Des chaînes sont montées sur des axes tournant à haute révolution, Conçus pour les petites tiges et branches, Permet de décontaminer la ressources, Ces équipements peuvent être fixes ou mobiles,

19 Traitement au «CVB» Écorceur maximiseur de Gestion Cyclofor inc. : Permet d écorcer (écorceur à fléaux) et de séparer les différents composants de résidus forestiers: Billes de petits diamètres, o o o Terre et sable, Aiguilles et ramilles, Écorce et feuilles, Séparateur d aiguilles

20 Traitement au «CVB» Unité mobile de déchiquetage / broyage: Permet de déchiqueter ou de broyer la biomasse selon le besoin, Peut être reconduit en forêt ou être localisé dans la cour d un «CVB», Unité fixe de broyage fin: Matière destinée pour la fabrication de granules,

21 Traitement au «CVB» Unité de séparation pneumatique: Permet de séparer les particules de faibles et de fortes densités, Permet de séparer les cônes d avec les aiguilles ou divers contaminants,

22 Utilisation de la biomasse Premier niveau technologique: Écorce : pour énergie ou produits de préservation; Broyats : pour énergie; Copeaux : pour l industrie des pâtes et papiers; Rabotures : litière animale; Lamelles : destinées à l industrie du panneau; Aiguilles de résineux et cônes : produits pharmaceutiques; Compost forestier et paillis;

23 Deuxième niveau technologique: Un peu plus loin Séchage de certains produits: lamelles, copeaux, écorce; Granule torréfiée ou non; Laine de bois et panneaux acoustiques; Bûches énergie; Absorbants industriels; Valorisation des houppiers en sciage spécialisé; Charbon activé;

24 Un objectif à atteindre Troisième niveau technologique: Cogénération; Biocides à partir d écorce; Bioplastique; Fibre pour renforcement du béton Panneaux agglomérés + fibres textiles récupérées; Production de biocarburants: éthanol, biodiesel, biohuile; Production d huiles essentielles; Fibres textiles;

25 Nanocellulose cristalline: Et bien plus encore!! Films iridescents ou magnétiques; Pigments, encres et produits cosmétiques; Fabrication de produits de construction améliorés; Bioplastiques novateurs; Composites renforcés; Films optiques à commutation; Biocomposites pour le remplacement des os; Additifs pour peintures; Membranes conductrice d électricité

26 État de l art on en est ou? plus d une vingtaine d experts du secteur forestier à travers le monde ont été contactés; De façon générale: Rien d aussi intégré et axé vers les PHVA que le concept du «CVB». Plusieurs experts affirment que le concept de «CVB» fait du chemin, des modèles sont à l étude et des installation sont en voie de réalisation.

27 Ici Gestion Cyclofor inc.: Situé à La Sarre en Abitibi, La biomasse non marchande (branches et cimes) est recueillie des parterres de coupe, Le bois écorcé est déchiqueté pour les papetières, Ce qui reste: écorce, ramille, feuilles est valorisé en terreau horticole, TMV d approvisionnement garanti, L entreprise entrevoit l implantation d un torréfacteur pour la production de «biochar»,

28 Ici Écocentre Val-Bio: Se spécialise dans la préparation de la biomasse énergétique (broyats: bois, écorce,feuilles, aiguilles), L écocentre s approvisionne en 3 sources de biomasse ligneuse: La biomasse forestière résiduelle, Les sous-produits de la première et de la deuxième transformation du bois, Les bois CRD (construction/rénovation/démolition).

29 Ici Écocentre Val-Bio: Se spécialise dans la préparation de la biomasse énergétique (broyats: bois, écorce,feuilles, aiguilles), L écocentre s approvisionne en 3 sources de biomasse ligneuse: La biomasse forestière résiduelle, Les sous-produits de la première et de la deuxième transformation du bois, Les bois CRD (construction/rénovation/démolition).

30 Aux Cersosimo Lumber Company: Fabrique des copeaux à partir de bois non commercial, Les copeaux sont tamisés selon trois différentes granulométries: Copeaux papetiers, Copeaux énergétiques, Produits pour l horticulture, Fulghum Fibres, Inc.: Se spécialise dans la transformation du bois à pâte en copeaux pour les papetières ces usine sont appelés «Chip mills», La compagnie opère 25 de ces centres de transformation, Leur capacité varie entre et 1.8 millions de tonnes/an, Installées près des usines de pâte et papier ou près de la ressource,

31 En Biomass Fuel Terminals: Valorisation de la biomasse en copeaux pour des fins exclusivement énergétiques, Une dizaine de ces centres sont en activités en Finlande et en Suède, Capacité de production de à m3/an,

32 Le Centre de valorisation de la biomasse LA VOIE À SUIVRE!! Ce qu il faut retenir: 1. Le «CVB» est l élément clé pour optimiser l utilisation de la biomasse forestière c est le premier maillon de la chaîne de valeur, 2. Le «CVB» favorisera le développement d une nouvelle économie dans la région par la création de nouvelles entreprises dont les «PHVA» en seront le cœur, 3. Le «CVB» contribuera à améliorer la perception sociale face à l exploitation des ressources forestières au Québec, 4. Le «CVB» contribuera à minimiser les émissions des GES.

33 Période de questions Danick Dupont ing. Centre de recherche industriel du Québec

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