Demain, l’or boréal

Carburants, médicaments, cosmétiques, textiles : avec les arbres, on fera bientôt plus que des meubles. Les bioraffineries, planche de salut de la forêt québécoise ?

Oubliez les scénarios catastrophe pour l’industrie forestière. D’ici 20 ans, les papetières seront devenues des bioraffineries, qui produiront, en plus du papier, des biocarburants, des polymères, des médicaments et divers sous-produits servant à la fabrication de pneus, de cosmétiques, de pièces autos, alouette ! Les vieilles scieries seront devenues des usines de maisons, de murs, de planchers et de toits préfabriqués, de cercueils, de meubles… Grâce aux progrès en sylviculture et en opérations forestières, les forêts pousseront plus vite. Et on fabriquera des biocarburants sur les chantiers eux-mêmes.

Bref, si les nouveaux sorciers de la forêt tiennent leurs promesses, l’avenir est dans le bois !

Ces nouveaux sorciers, ce sont les 650 chercheurs et techniciens de FPInnovations, le plus important institut de recherche forestière sans but lucratif au monde. La moitié de son budget de 100 millions de dollars provient de 500 entreprises privées ; le reste, des 14 gouvernements canadiens.

Ce qui se mijote dans les quatre centres de l’institut, c’est le contraire du cauchemar productiviste que dénonçait L’erreur boréale, de Richard Desjardins. Paprican, à Pointe-Claire, s’intéresse aux pâtes et papiers. Forintek, à Sainte-Foy, au bois de sciage, et Feric, à Pointe-Claire, à la foresterie. Quant au Centre canadien sur la fibre de bois, aussi à Sainte-Foy, il se livre à l’étude fondamentale de l’arbre à partir de la graine même. Leur mission : préparer des lendemains qui chantent aux régions forestières du Québec, durement éprouvées.

Le documentaire L’erreur boréale a prouvé à quel point la forêt québécoise était mal gérée. Mais il existe une autre erreur boréale, appelons-la « l’erreur colossale » : l’économie d’une demi-douzaine de régions repose sur la production de madriers et de papier bas de gamme, qui ne valent plus rien sur le marché mondial.Pendant deux décennies, l’industrie s’en est tenue à ces deux créneaux, alors que l’on savait que les Européens, les Chinois et les Brésiliens allaient bientôt inonder le marché avec leur production moins chère – certaines essences, au Brésil, croissent de sept centimètres par jour et les Suédois obtiennent des rendements à l’hectare quatre fois supérieurs à ceux du Québec. Puis, Internet a fait chuter les commandes de papier journal et de papier d’impression, le gagne-pain des papetières québécoises. En 2002, le gouvernement américain a aggravé la situation en déclenchant une guerre tarifaire contre le madrier de fabrication canadienne. La hausse du dollar canadien en 2006 et l’effondrement du marché de la construction aux États-Unis l’année suivante sont venus donner le coup de grâce.

Rien ne sert de rêver à l’âge d’or des Jos Montferrand et autres Menaud maîtres-draveurs. La potion magique viendra des scientifiques, des chercheurs qui, à FPInnovations, planchent sur des technologies et des produits révolutionnaires pour des marchés entièrement nouveaux.

Parmi toutes les idées qui se brassent, ce sont les NCC – abréviation de « nanocelluloses cristallines » – qui suscitent le plus d’enthousiasme (« nano » signifie qu’il s’agit de particules se mesurant en milliardièmes de mètre). Les NCC proviennent de la cellulose, la vulgaire pâte de bois dont on fait le papier journal ou le papier hygiénique. « Réduite en nanoparticules, la cellulose de bois acquiert des propriétés insoupçonnées », dit Jean Bouchard, chimiste principal du dossier de la nanocellulose cristalline à Paprican. « Tout ce que notre équipe essaie fonctionne. C’est fantastique », dit-il.

Découvert par hasard à l’Université McGill en 1992, ce type nouveau de nanoparticules était resté une simple curiosité jusqu’à ce que, en 2004, les chercheurs de Paprican se rendent compte qu’ils tenaient là une des clés pour tirer leur industrie du bourbier. « Nous avons trouvé le truc pour produire les « nanos » au kilo, et nous avons construit une usine-pilote », dit Jean Bouchard.

L’« usine » en question, installée dans l’immeuble de Paprican, à Pointe-Claire, tient en réalité dans une salle. Les expérimentations qu’on y fait, avec la collaboration de centres de recherche universitaires et de fabricants, touchent des domaines variés. Mais impossible pour le journaliste d’y jeter un coup d’œil ! Ni de cuisiner les universitaires et les industriels qui y collaborent : ils n’y entrent qu’après avoir signé des ententes de confidentialité blindées.

Les NCC promettent beaucoup pour le renforcement des polymères – les constructeurs automobiles les étudient de près, eux qui veulent réduire le poids des véhicules pour améliorer la consommation de carburant. En pellicule ultramince, ces mêmes NCC acquièrent un reflet iridescent, qui donne une nouvelle teinte aux vernis ou aux ligneurs dans le domaine des produits de beauté. Dans les textiles, elles pourraient rendre la rayonne (une soie artificielle produite à partir de la cellulose) ultrarésistante.

Jean Bouchard n’en finit plus de découvrir de nouvelles perspectives. Les NCC peuvent servir d’encre, mais leur iridescence les rend impossibles à photocopier – utile pour les documents confidentiels. Leur propriété isolante fait que l’Institut national de la recherche scientifique s’y intéresse pour remplacer le coton (dont est fait le ruban utilisé pour le guidage des conducteurs) dans les batteries au lithium – et ainsi alléger ces dernières. « On vient de découvrir que, soumises à un champ magnétique, les NCC s’orientent toutes dans la même direction ; alors pourquoi pas des vitres, des pare-brise ou des verres qui se teintent sur demande ? » s’interroge Jean Bouchard.

Le chimiste envisage d’augmenter la production à la tonne d’ici deux ou trois ans. Et la production industrielle des nanoparticules pourrait être une réalité d’ici cinq ans. Les papetières Tembec, Kruger et Abitibi Consolidated suivent l’affaire de près.

Le potentiel est énorme. Alors qu’une tonne de pâte de bois se brade à 800 dollars, les nanocelluloses cristallines se vendront sans doute 1 000 fois plus cher ! « Les NCC ont également le potentiel pour s’imposer comme la substance révolutionnaire qui remplacera le pétrole brut », dit Jean Bouchard, qui estime que l’avance du Canada sur le reste du monde en cette matière est d’au moins trois ans. En clair : la pitoune québécoise a le même potentiel chimico-industriel qu’un baril de brut. Et elle est renouvelable, en plus. Après l’or noir, l’or vert !

L’autre grande voie de recherche – en fait, il s’agit presque d’une autoroute -, c’est le bioraffinage, sujet de prédilection de Tom Browne, directeur de programme à Paprican. Il veut mettre de la « pitoune » dans votre auto !

Dans son labo, à Pointe-Claire, Tom Browne, grand homme à l’allure distinguée, montre du doigt un bécher rempli d’une sorte de « bière ». Cette belle rousse un peu trouble est cependant imbuvable. Distillée du bois, elle titre 10 % d’éthanol, le biocarburant de l’avenir.

L’éthanol n’est que l’un des milliers de sous-produits chimiques du bois. Les rejets liquides et semi-liquides qu’engendre le procédé de fabrication du papier constituent une véritable soupe chimique, riche en substances dont on pourrait faire des panneaux, des pneus, des polymères, des vinaigres, du carburant diesel (les Allemands le font), de l’essence (les Sud-Africains le font), du méthanol, et quoi encore !

Depuis toujours, la plupart des papetières du monde brûlent ces rejets. Au Québec, la seule exception est l’usine de Tembec, à Témiscaming : depuis une quinzaine d’années, cette pionnière en tire par distillation un liant du béton, qu’elle vend aux cimenteries. Selon Tom Browne, deux autres papetières – leurs noms sont confidentiels – se lanceront prochainement dans des procédés dits « secondaires » de bioraffinage. (Le procédé principal concerne la cellulose destinée à la fabrication de papier ; l’éthanol et le méthanol, considérés comme des sucres par les chimistes, sont issus de procédés secondaires.) « DuPont International fabrique déjà un substitut du nylon à base de maïs, qui sert à la confection de tapis ; il résiste mieux aux taches et ne pâlit pas au soleil. Pourquoi pas la même chose à partir du bois ? » demande Tom Browne.

Il serait toutefois suicidaire pour une papetière de se convertir trop vite en bioraffinerie : l’éthanol se vend beaucoup moins cher que la pâte de bois, et le raffinage est un autre métier. « Nous introduirons le bioraffinage par des productions secondaires de « sucres » destinées aux raffineries pétrochimiques », explique Tom Browne. Déjà, bon nombre de papetières européennes créent des coentreprises avec des raffineries pétrochimiques, et cela se prépare au Québec également.

Tous les sous-produits de la pâte de bois ne sont cependant pas rentables commercialement. C’est le cas, par exemple, de la vanilline, un ingrédient couramment utilisé dans l’industrie agroalimentaire, mais en quantités si faibles qu’une seule usine québécoise de pâte suffirait à alimenter le marché mondial.

Il en va tout autrement de l’éthanol. La plupart des pays développés se sont fixé des objectifs d’introduction de biocarburants pour remplacer le pétrole. Le Canada, par exemple, vise 5 % d’ici 2012. Au Québec, le gouvernement a investi 25 millions de dollars dans deux usines-pilotes de bioéthanol, en collaboration avec l’Université de Sherbrooke. Ces usines, qui devraient démontrer que le procédé de production est viable industriellement, sont situées à Bromptonville et à Westbury. Les Suédois, eux, sont à un stade beaucoup plus avancé (voir « La Suède roulera au bois »).

L’éthanol, actuellement produit à partir du maïs (ou de la canne à sucre, au Brésil), a un gros défaut : il entraîne une hausse fulgurante des prix alimentaires (le maïs étant maintenant indexé au cours du pétrole). Bonne raison pour miser sur l’éthanol de bois. Mais lui aussi a un défaut : il est plus compliqué à extraire. Par contre, la matière première – les branchages – est abondante et… gratuite.

Les branchages et le feuillage représentent en effet le tiers de tout le bois sur pied. « Actuellement, on n’en fait rien, c’est laissé sur le bord du chemin », dit Denis Cormier, chercheur principal en sylviculture et bioénergie à Feric, à Sainte-Foy. Ce solide gaillard envisage la création de raffineries semi-mobiles, qui feraient une première extraction brute des branchages sur le chantier même. On songe aussi à des plantations de saules ou d’aulnes, essences médiocres pour la construction, le papier, le meuble, mais dont la pousse est très rapide et qui sont de bonnes sources d’éthanol.

Enfin, un territoire à peu près vierge : le potentiel biomédical et cosmétique de l’écorce des arbres – 7 % du bois sur pied, actuellement traitée comme un déchet. L’écorce, cette usine chimique de l’arbre, contient des composés aux propriétés pharmaceutiques reconnues. L’analgésique actif de l’aspirine, par exemple, fut d’abord extrait de l’écorce de saule. Plus récemment, on a découvert que l’écorce d’if contenait du taxol, une molécule aux propriétés anticancéreuses.

Malgré ses airs de grosse polyvalente, Paprican abrite la machine à papier la plus moderne de toute l’industrie canadienne. Jean Hamel, directeur de la recherche, y dirige une quarantaine de chercheurs en quête de recettes pour créer des papiers d’un genre nouveau.

La crise du SRAS a donné aux chercheurs l’idée d’un papier permettant la détection bactérienne ou virale. Nom de code : Sentinelle. Il suffirait de souffler sur une feuille pour que celle-ci se colore si la personne est atteinte de la maladie ciblée. Domtar a par ailleurs découvert que les nanoparticules d’argent sont bactéricides, ce qui ouvre la voie à des papiers non contaminables – une belle solution pour les billets de banque, par exemple.

Des changements considérables se dessinent également dans l’univers des scieries, explique Hervé Deschênes, vice-président de Forintek : « Ce n’est pas un hasard si les vedettes actuelles de l’industrie, celles qui ont le mieux résisté à la crise, sont les entreprises que nous voyons ici tous les jours. » Comme Chantiers Chibougamau, ancienne scierie qui s’est complètement réinventée dans le bois dit « d’ingénierie » (voir L’actualité, 15 nov. 2006). Comme Maibec, qui a mis au point des revêtements préteints garantis 50 ans – 15 ans pour la teinture. Comme Barette-Chapais, qui usine maintenant des fermes (ces poutres triangulées qui servent à construire des toits) et des clôtures.

Ces scieries se sont transformées en entreprises de service à la construction : elles embauchent des ingénieurs et des équipes de vente qui démarchent les entrepreneurs, les ingénieurs et les architectes, pour leur proposer des solutions sur mesure. « Autrement dit, ces entreprises pensent maintenant en fonction de la demande du client plutôt que de se borner à produire, produire, produire. C’est un changement énorme de mentalité », dit Hervé Deschênes, selon qui il s’agit d’une première étape.

Le danger pour l’industrie québécoise de la forêt est de regarder passer le train pendant que d’autres procèdent à des regroupements. Par exemple, les plus grosses usines de maisons au Québec fabriquent 1 000 unités par an, ce qui en fait des naines sur le marché mondial. On verra bientôt des sociétés étrangères produire 20 000, 30 000 maisons – et acheter de 10 % à 20 % du bois québécois. « Figurez-vous que Toyota – oui, oui, le constructeur automobile – envisage de se lancer dans la production de maisons usinées ! dit Hervé Deschênes. Cela vous laisse imaginer l’ampleur des transformations à venir. »

Les chercheurs s’étonnent encore des idées nouvelles que leurs échanges ont suscitées depuis la fusion de Paprican, Forintek et Feric, en avril 2007 – le Centre canadien sur la fibre de bois, un ancien organisme fédéral, s’est joint au groupe récemment. La grande question qui réunit les quatre centres : déterminer quelles parties de l’arbre sont les meilleures pour le sciage, le papier ou d’autres produits. Cette approche, qui paraît évidente, constitue pourtant une petite révolution dans une industrie où l’on a toujours coupé les arbres sans trop faire de distinctions.

Surtout, ces centres ont fait fi du grand dogme de l’industrie voulant que la recherche serve à obtenir des gains d’efficacité. L’avenir n’appartiendra pas à ceux qui coupent, scient ou broient le plus vite, mais à ceux qui auront les meilleures idées.

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