TEXTILES ADDITIFS ALIMENTAIRES BIOMATÉRIAUX

Transcription

1 TEXTILES BIOÉNERGIE BIOCARBURANTS ADDITIFS ALIMENTAIRES PRODUITS BIOCHIMIQUES PÂTE + PAPIER BIOMATÉRIAUX PLASTIQUES BOIS D ŒUVRE

2 LE CANADA : CHEF DE FILE MONDIAL DE L INNOVATION DANS L INDUSTRIE FORESTIÈRE INDUSTRIE TEXTILE Un arbre issu des forêts canadiennes pourrait être la matière première utilisée pour fabriquer les saris des films bollywoodiens. Les marchés émergents de la Chine et de l Inde sont particulièrement intéressés par la pâte dissolvante utilisée pour produire une rayonne qui imite la sensation du coton, du lin, de la soie ou de la laine. LES MERVEILLES TIRÉES DU BOIS L industrie canadienne des produits forestiers, qui a surmonté de nombreux défis importants, nous dévoile aujourd hui l ampleur de son potentiel comme chef de file mondial de la transformation et des percées technologiques, une révolution qui entraînera de grandes possibilités dans les domaines économiques et de la création d emploi. De plus en plus, la fibre de bois se découvre des usages étonnants, allant des vêtements aux pièces automobiles, des cosmétiques aux produits chimiques, en passant par les systèmes de construction avancés et plus encore. L utilisation de ces bioproduits «verts» dans la production de biens de consommation traditionnels pourrait être bénéfique pour la planète puisqu elle permettrait de réduire l empreinte carbone du produit tout en réduisant la dépendance mondiale aux combustibles fossiles. Le Canada jouit d un positionnement unique lui permettant de tirer avantage du potentiel économique provenant de la valeur ajoutée des produits écologiques en raison de son abondante ressource forestière renouvelable. Le secteur canadien des produits forestiers est en voie de s imposer comme chef de file de la révolution mondiale par la mise au point d innovations technologiques issues de la fibre de bois, et ce, en tirant parti de son unique système novateur fondé sur l arrimage stratégique de partenariats, d une mise en commun des ressources et de recherches ciblées auxquelles participent les gouvernements, l industrie, les instituts de recherche, le milieu universitaire et bien d autres. 1

3 HORS DES SENTIERS BATTUS INDUSTRIE DE LA CONSTRUCTION Les matériaux de construction sophistiqués comme le bois lamellécroisé vont permettre aux bâtiments de bois d atteindre de nouveaux sommets en toute sécurité. De nombreux matériaux de construction améliorés sont maintenant fabriqués, par exemple les tuiles de toiture hybrides. On prévoit une augmentation de la quantité de systèmes de construction à base de bois, résultant en l élaboration d un environnement plus vert. Il existe des limites quant aux produits pouvant potentiellement être tirés de la fibre de bois. Toutefois, de nombreuses possibilités étonnantes existent, certaines étant déjà en production alors que d autres en sont à l étape de développement. INDUSTRIE DES COSMÉTIQUES À l échelle nanométrique, les propriétés iridescentes de la fibre de bois offrent de grandes possibilités pour des produits tels que les fards à lèvres et vernis à ongle. La cellulose de bois permet également d obtenir des crèmes de beauté plus douces et plus riches. Les sucres dérivés du bois peuvent être utilisés dans une multitude de produits cosmétiques. IMPRESSION 3D La fibre de bois a le potentiel pour jouer un rôle majeur dans la plus grande révolution manufacturière de ce siècle en fournissant pour les imprimantes 3D un substrat à base de lignine, bioproduit abordable et renouvelable produit par les usines de pâte. 3

4 INDUSTRIE DE L ÉNERGIE De nombreuses entreprises forestières ont atteint l autosuffisance énergétique, éliminant ainsi le recours aux combustibles fossiles, par l utilisation de résidus ou de produits dérivés de la pâte comme l écorce, la planure et la sciure de bois pour produire de l énergie plus verte. De nombreuses usines vendent même leur surplus énergétique. Le secteur canadien produit maintenant suffisamment d énergie verte pour alimenter tous les foyers de la région métropolitaine de Calgary. INDUSTRIE DES PRODUITS CHIMIQUES VERTS Le biométhanol dérivé des usines traditionnelles de pâtes peut être utilisé dans la production de liquide lave-glace, de plastiques, de colles et de produits textiles ou encore être mélangé à l essence pour alimenter les automobiles. Il ne s agit que d un exemple d une variété quasi infinie de possibilités pour les bioproduits chimiques dérivés du bois. INDUSTRIE DES APPAREILS ÉLECTRONIQUES Un produit dérivé du bois peut être utilisé dans l affichage à cristaux liquides de votre téléviseur à haute définition ou de tablettes de type ipad. Des écrans tactiles d une épaisseur ne dépassant pas deux fibres cellulosiques représentent la prochaine génération de téléphones intelligents en remplacement des écrans actuels faits de plastique non renouvelable. AUTRES INDUSTRIES PLUS VERTES Des produits chimiques à base de bois peuvent être mis au point afin d appuyer les secteurs pétrolier et minier dans l élimination des bassins de décantation et des sites d enfouissement. La cellulose nanocristalline, par exemple, peut être ajoutée aux fluides de forage afin de minimiser les pertes dans les pores de formations géologiques, ce qui pourrait représenter un potentiel commercial de grande envergure. COMPOSITES D AVANT-GARDE Les produits de cellulose peuvent être utilisés comme substitut à la fibre de verre dans les produits de plastique renforcé, par exemple les montures de lunette. La recherche se poursuit afin d élaborer des fibres de carbone à base de lignine qui pourraient être utilisées dans la conception d équipement sportif de haut niveau comme les vélos, les bâtons de golf et les raquettes de tennis. Les flux de sucre générés par le bois peuvent être utilisés dans une gamme de plastiques biologies, par exemple dans des applications médicales comme les implants osseux. L ASSOCIATION DES PRODUITS FORESTIERS DU CANADA (APFC) ET SES SOCIÉTÉS MEMBRES ONT LANCÉ LE PROGRAMME VISION2020, QUI S ADRESSE À L INDUSTRIE. D ici la fin de la décennie, trois objectifs sont visés : Générer 20 milliards $ de plus en activité économique par l entremise de nouveaux produits et marchés; Accroître la préservation de l environnement de 35 % supplémentaires; et Rafraîchir la main d œuvre par l ajout de nouveaux travailleurs. 5

5 COLLABORATION CANADIENNE À LA CONQUÊTE DU MONDE INDUSTRIE AUTOMOBILE La fibre de bois peut être utilisée pour produire des pièces automobiles composites de haute résistance, qui sont plus légères et réduisent les émissions du véhicule. L habillage intérieur et autres composants de plastique peuvent aussi contenir des agents renforçants dérivés du bois. Enfin, la lignine peut remplacer le noir de carbone dans les pneus. Le Canada est un chef de file mondial dans l innovation forestière grâce à sa culture unique de collaboration, sa vision partagée, ses pratiques de mise en commun des ressources et à un environnement de recherche ciblé s arrimant aux besoins de l industrie afin d accroître les possibilités de commercialisation. Les efforts de l industrie pour l adoption de pratiques innovantes sont menés par l Association des produits forestiers du Canada (APFC). Depuis 2007, le gouvernement fédéral a investi 1,8 milliard $ dans des programmes stratégiques comme le programme Investissements dans la transformation de l industrie forestière (ITIF) et dans d importants fonds de recherche par l intermédiaire du Programme des technologies transformatrices (PTT). Ces investissements comprenaient également la création de projets pilotes de démonstration et le développement du marché pour commercialisation ultérieure. FPInnovations s est imposée comme le plus grand partenariat public-privé de R-D dédié au secteur forestier au monde, jouant le rôle de catalyseur de notre système d innovation. Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) encourage la créativité des chercheurs universitaires par son appui au réseau FIBRE (Forest Innovation by Research and Education), qui compte 27 universités, 100 professeurs et 400 étudiants. Les gouvernements provinciaux contribuent également par des stratégies et des feuilles de route visant à compléter et stimuler les efforts nationaux tout en apportant un soutien à FPInnovations. Le Réseau des partenaires de la voie biotechnologique regroupe des partenaires d industries telles que les produits chimiques, le plastique, l automobile et le secteur de la biotechnologie alors que le Réseau de la bioéconomie (RBÉ) explore différentes façons de tirer avantage des marchés émergents pour les produits biosourcés. 7

6 LE CANADA À L AVANT-PLAN DU LABORATOIRE AU MARCHÉ INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE La cellulose de spécialité peut être utilisée comme pellicule pour recouvrir les comprimés ou comme agent liant et ingrédient à libération graduelle pour les comprimés à effet lent. Elle peut aussi être utilisée dans le désinfectant à mains. L innovation dans les produits forestiers comble rapidement l écart entre recherche et développement et production commerciale. En innovant sans cesse, l industrie canadienne des produits forestiers se positionne pour saisir un important potentiel économique. Le programme de la voie biotechnologique, mené par l APFC, estimait le potentiel commercial des bioproduits à 200 milliards $ pour 2015, alors que le marché mondial de la construction est évalué à près de 8 trillions $ par année. Le Canada occupe une position de meneur pour tirer profit de ce créneau grâce au dynamisme de l APFC, de FPInnovations et de FIBRE pour produire des technologies révolutionnaires qui permettent aujourd hui de passer de l étape de recherche et développement à une viabilité commerciale sur le marché mondial. LA CELLULOSE NANOCRISTALLINE (CNC) La nanotechnologie fait maintenant partie du futur de l industrie et le Canada mène la course visant à exploiter les merveilles tirées de la CNC, unité élémentaire structurale du bois. La CNC est une technologie émergeante révolutionnaire à la fois légère, résistance et biodégradable qui offre un large éventail d utilisations possibles, allant du remplacement d os à la réparation de dents, des pièces d avions et d automobiles aux produits chimiques, produits composites et revêtements. Un des aspects les plus fascinants de la CNC est son iridescence, comme on peut en voir sur les écailles de poissons ou sur les ailes d un colibri, lui permettant de révolutionner de nombreux produits comme les écrans solaires, les cosmétiques, les pigments de peinture, les films optiques utilisés pour les emballages de spécialité ou même pour prévenir le blanchiment d argent. La recherche et le développement sur la CNC est un parfait exemple d un partenariat canadien efficace en innovation. FPInnovations y a mené la recherche avec l appui des gouvernements fédéral et du Québec. FPInnovations a aussi sollicité la créativité du milieu universitaire avec l aide du professeur Derek Grey, de l Université McGill, récipiendaire du prestigieux prix Wallenberg remis en Suède pour son travail d avantgarde sur la CNC. La première usine pilote de CNC au monde a été construite au 9

7 laboratoire de FPInnovations en 2011 et, l année suivante, CelluForce Inc. devenait la première usine de démonstration commerciale au monde à produire de la CNC à partir de l usine de pâtes et papiers Domtar à Windsor, au Québec. Le travail se poursuit afin d identifier des utilisations uniques et d avant-garde pour ce nanomatériau de haute valeur provenant d une ressource naturelle renouvelable et recyclable. FILAMENTS DE CELLULOSE (FC) À ce jour, le Canada est premier dans la compétition mondiale pour le développement de la prochaine génération de matériaux à base de cellulose grâce à son travail dans le domaine des filaments de cellulose. Les FC permettent d optimiser force, stabilité, flexibilité et longévité d une variété de matériaux incluant les composites, les revêtements et les produits de consommation. Il s agit d un agent de renforcement pour les produits traditionnels de pâtes et papiers, mais qui offre aussi de nombreux usages non traditionnels comme les emballages flexibles, les thermoplastiques, les revêtements et les panneaux de construction. Encore une fois, le développement des FC au Canada a été stimulé par la collaboration, les investissements ciblés et la recherche. Cet appui est venu de Ressources naturelles Canada (RNCan) ainsi que des gouvernements du Québec et de la Colombie- Britannique. Les universités canadiennes ont fourni un appui technique dans le processus et le développement de produits. FPInnovations a encore une fois mené les efforts de recherche et s est alliée à Kruger pour l ouverture, à Trois-Rivières, de la première usine de démonstration au monde. Deux autres entreprises, Résolu et Mercer, ont uni leurs forces dans une coentreprise nommée Performances BioFilaments afin d explorer les applications commerciales de cet excitant nouveau biomatériau. FPInnovations estime à 500 millions $ par année le revenu potentiel tiré des FC. INDUSTRIE ALIMENTAIRE La cellulose peut être utilisée comme texturateur et stabilisateur pour les produits alimentaires, par exemple pour rendre les produits laitiers comme les glaces italiennes à saveur de chocolat plus crémeuses. La recherche se poursuit dans des domaines tels que la conception d emballages et papiers antibactériens afin de faire dorer la nourriture dans le four à micro-ondes. BOIS LAMELLÉ-CROISÉ (CLT OU CROSS-LAMINATED TIMBER) Le CLT a d abord été utilisé en Europe mais le gouvernement canadien a appuyé la recherche sur le développement et l acceptation commerciale du CLT sur le marché nord-américain. Ce produit est constitué d un panneau composé de multiples couches de bois d œuvre empilées et collées, résultant en un matériau de plus grande résistance offrant une empreinte écologique réduite et un temps de construction plus rapide (ce qui se traduit par des coûts moindres). Les ingénieurs de FIBRE ont aidé à élaborer de solides arguments scientifiques et techniques à l appui de bâtiments en bois de plus grande hauteur. De son côté, FPInnovations a produit un manuel multidisciplinaire de conception, qui joue maintenant un rôle clé dans l adoption de ce produit de bois d ingénierie, et a également participé à la recherche sur d autres produits de bois d ingénierie et hybrides. Le Conseil canadien du bois estime que l utilisation du bois dans la construction non résidentielle, par exemple dans les centres commerciaux, les hôpitaux et les immeubles jusqu à six étages, représente un potentiel commercial pouvant atteindre 10 milliards $ en Amérique du Nord. L initiative canadienne sur les bâtiments en bois de grande hauteur, un projet conjoint de RNCan et du Conseil canadien du bois, vise l expansion du marché nordaméricain des produits de bois canadiens, en encourageant l utilisation de bois dans la construction non résidentielle, incluant les bâtiments de moyenne et de grande hauteur. En appui à cette initiative, FPInnovations a procédé au lancement du Guide technique pour la conception et la construction de bâtiments de bois de grande hauteur au Canada afin de fournir aux architectes et concepteurs les directives et l appui nécessaires pour mieux comprendre les défis importants à considérer lors de l élaboration et de la construction d un bâtiment en bois de grande hauteur. 11

8 BÂTIR SUR SA LANCÉE ÉTIQUETTES ET EMBALLAGES INTELLIGENTS Les emballages utilisant des propriétés bioréactives prolongeraient la durée de vie et permettraient un meilleur contrôle de la fraîcheur tout en améliorant l innocuité des produits alimentaires. Ces nouveaux matériaux «intelligents» permettraient également d identifier des allergènes tels que les arachides. Bandelette pour tester la présence d E. coli dans l eau. (Photo : Dr John Brennan, Université McMaster) L industrie canadienne des produits forestiers, avec l APFC à sa tête, diversifie ses activités dans des domaines à grande valeur tels que la bioénergie, les produits biochimiques, la nanotechnologie et les matériaux de construction avancés. Ce type d innovation est plus que jamais essentiel à l amélioration de la compétitivité du secteur forestier canadien sur le marché international. Il est aussi possible de mettre en place une prospérité à long terme tout en réduisant l impact environnemental global. Le Canada fait actuellement figure de précurseur mondial sur de nombreuses technologies et est particulièrement bien positionné pour mener la course sur le marché mondial et prendre avantage de la nouvelle gamme remarquable de produits pouvant être fabriqués à partir d une fibre de bois renouvelable. Or, plusieurs autres pays sont aussi dans la course et ne lésinent pas dans les efforts pour découvrir et développer eux aussi des produits révolutionnaires provenant de la fibre de bois. LA CLÉ EST DE CONSTRUIRE SUR LA LANCÉE DU MOMENT. Le Canada se trouve dans la position enviable de posséder ce qui s avère possiblement la meilleure ressource de fibre au monde, à savoir ses forêts renouvelables vastes, variées et de haute qualité qui répondent aux critères de gestion durable. Le Canada a aussi développé un système d innovation enviable grâce à l appui stratégique du gouvernement et à une culture collaborative qui paye maintenant ses dividendes. Il est essentiel de poursuivre le financement de programmes tels le PTT, l ITIF et la recherche universitaire afin de stimuler davantage de percées innovatrices dans le domaine. Si l on se fie à ses récents succès, le Canada peut véritablement mener le peloton dans le domaine de l innovation technologique et dans celui des matériaux écologiquement. Et ceci ne peut qu être profitable pour la prospérité et pour la création d emplois future du Canada. 13

9 LES PRODUITS DE LA FÔRET REPRÉSENTENT UNE INDUSTRIE DE 58 MILLIARDS DE DOLLARS EMPLOIS DIRECTS DANS PLUS DE 200 COMMUNAUTÉS À TRAVERS LE PAYS. 26,6 MILLARDS DE DOLLARS EN EXPORTATION. L Association des produits forestiers du Canada (APFC) est le porte-parole, au Canada et à l étranger, des producteurs canadiens de bois, de pâte et de papier pour les questions touchant le gouvernement, le commerce et l environnement. FPInnovations, organisation sans but lucratif et chef de file mondial en recherche et développement, se spécialise dans la création de solutions à vocation scientifique soutenant la compétitivité à l échelle mondiale du secteur forestier canadien.