Introduction des études de cas

3.2.1 Développement du bioraffinage dans une compagnie forestière

La première étude de cas s’inscrit dans le contexte d’une compagnie nord-américaine offrant une variété de produits forestiers incluant du bois de construction, du bois d’œuvre, des panneaux contreplaqués, ainsi que de la pâte et du papier. La compagnie s’est engagée dans un processus de diversification de son portefeuille de produits par le bioraffinage, utilisant l’une de ses usines de production de pâte située en Alberta comme site de lancement avant éventuellement d’étendre la stratégie à d’autres usines.

L’usine choisie pour l’étude de cas a une capacité de production d’environ 1500 tonnes sèches de pâte de résineux par jour, et emploie un procédé kraft pour la conversion des copeaux de bois. D’autres éléments caractérisent également la situation de l’usine :

• La compagnie possède une scierie sur le site, aux abords de l’usine de pâte. La scierie en est la principale source de copeaux, lesquels sont alimentés par un convoyeur ;

• La compagnie possède également une vaste zone d’aménagement forestier sur une distance de transport aller-retour de 6 heures en camion, dont toute la production de résineux est dédiée aux opérations de la scierie et de l’usine de pâte. Les coupes actuelles de feuillus sont incidentes, et ne sont pas utilisées par la compagnie. Selon les estimations, la capacité maximale d’un éventuel procédé de bioraffinage pourrait atteindre 3000 tonnes vertes par jour (~ 50% d’humidité) ;

• Le lessiveur produit environ 2500 gallons par minute de liqueur noire à 79°C, avec une teneur en solides de 19%, parmi lesquels 71% sont des solides organiques ;

• L’usine est auto-suffisante du point de vue de sa consommation d’énergie. On y dénombre :

o Deux chaudières de récupération et une chaudière à biomasse en opération normale, de même qu’une chaudière à gaz utilisée en cas de maintenance ;

o Une turbine à contre-pression (dite back-pressure turbine) et une autre à extraction double (dite dual-extraction turbine) ;

• Les installations de traitement d’eaux usées en places sont utilisées à plus de 85% de leur capacité.

En plus de la compagnie forestière, l’étude de cas a été menée en collaboration avec deux fournisseurs canadiens de technologie de bioraffinage. Leur rôle a principalement été d’apporter leur expertise à la validation des calculs de conception de procédé effectués, notamment les bilans de matière et d’énergie, ainsi qu’à l’estimation des coûts des équipements et des coûts d’opération des procédés sélectionnés pour l’étude.

L’objectif de l’étude de cas relativement au projet de recherche était d’éprouver les hypothèses émises dans l’optique de déduire à travers ces activités tests, une méthodologie de conception pour l’identification des stratégies préférentielles dans la FFE des initiatives de bioraffinage. Du point de vue de la compagnie forestière partenaire, les objectifs dans l’étude se résumaient à : (1) identifier les opportunités de bioraffinage les plus pertinentes et les plus susceptibles de réussir considérant son contexte, (2) identifier les facteurs critiques de compétitivité et les intégrer à la définition des stratégies de bioraffinage, et (3) déterminer un ensemble de critères permettant de distinguer les stratégies entre elles, qui puissent éventuellement être utilisés pour le suivi du développement des stratégies préférentielles retenues dans les étapes subséquentes du NPD.

3.2.2 Étude des possibilités de bioraffinage du triticale

Cette deuxième étude de cas s’inscrit quant à elle dans un contexte d’exploration de matières premières viables pour le développement industriel de procédés de bioraffinage en Alberta. Elle a été réalisée à une période de plein essor du bioraffinage de première génération dans la région concernée, où l’utilisation populaire du blé pour la production de biocarburants était de plus en plus décriée. Le triticale (X Triticosecale Wittmack) qui est un hybride de blé et de seigle, apparaît comme une alternative prometteuse car il n’est pas destiné à la consommation par l’humain (donc n’entre pas en conflit avec l’industrie alimentaire). Il a de plus le potentiel de croître sur des terres marginales18 tout en ayant un meilleur rendement que le blé, ce qui accroît son attractivité pour une éventuelle production à l’échelle industrielle.

L’étude de cas a fait partie d’une initiative plus large couvrant différentes perspectives du développement du bioraffinage basé sur le triticale, sous la houlette du réseau Canadian Triticale Biorefinery Initiative (CTBI). Son objectif principal était de développer l’utilisation à grande échelle du triticale comme matière première de choix dans une optique (1) de production durable d’énergie et d’une variété de produits, et (2) de diversification des activités économiques des communautés rurales en Alberta, puis au Canada en général. En tant que ramification du réseau, les objectifs de l’étude de cas étaient d’identifier un ensemble de critères de prise de décision qui expriment de manière adéquate les problématiques reliées à la compétitivité des stratégies de bioraffinage du triticale. Les études complémentaires des aspects économiques et environnementaux ont également été réalisées dans le réseau CTBI.

Trois plateformes de produits ont été établies pour l’étude de cas selon les principaux types de dérivés possibles du triticale. Il s’agit de (1) la plateforme des biocarburants avec l’éthanol comme produit principal, (2) la plateforme des biochimiques avec l’acide polylactique (PLA) comme produit principal, et (3) la plateforme des biomatériaux avec un mélange d’amidon thermoplastique (TPS) et de PLA comme produit principal. L’étude considère l’implantation d’une bioraffinerie de type greenfield dans la région de Red Deer, qui convertirait à la fois les graines et la paille de triticale, pour une utilisation optimale de la ressource.