"banner top"

Les résidus de bois: une opportunité pour les réseaux régionaux de valeur ajoutée

Download

En tant que ressource renouvelable, le bois est l’un des piliers essentiels d’une véritable bioéconomie capable de générer des produits dans un système économique durable. Alors que le bois est déjà utilisé traditionnellement dans les secteurs de la construction, des matériaux et de l’ameublement, le développement de nouvelles technologies de matériaux à base de bois permet d’établir des réseaux régionaux de création de valeur ayant le potentiel d’ouvrir de nouveaux marchés pour les produits à base de bois. La BFH est très active dans ce domaine de recherche.

Prototype d’un composite biologique difficilement inflammable à partir de tanins et de fibres de lin

Le terme «bioraffinerie du bois» est généralement utilisé pour décrire des procédés complexes et hautement techniques par lesquels on tire, à partir du matériau bois, toute une gamme de substances chimiques, élémentaires ou spéciales, ainsi que de l’énergie. Les techniques de conversion (techniques de transformation) ont en commun le fait qu’elles nécessitent la fourniture de grandes quantités de bois en un seul endroit pour une exploitation économique. En termes de rentabilité, elles dépendent aussi fortement du prix du pétrole.

La «bioraffinerie à base de bois»: un élément central des réseaux régionaux de création de valeur
Une alternative à ces concepts serait une «bioraffinerie de substances extractibles» pour l’extraction locale de substances du bois qui ne peuvent pas être produits synthétiquement. Le procédé industriel actuellement mis en œuvre pour l’obtention de substances du bois (y compris les tanins, les terpènes, des acides résiniques ou des phénols de faible masse moléculaire) comprend une extraction, à l’eau chaude ou avec des solvants organiques, qui ne nécessite pas de savoir-faire technologique chimique poussé. Les substances sont extraites de la matrice bois ou de l’écorce, puis séchées à l’état de poudre ou concentrées sous forme d’huile. La matrice bois restante peut être récupérée pour diverses utilisations déjà connues (par exemple, matériaux à base de particules ou de fibres, valorisation thermique). Les matières premières utilisées peuvent être des résidus de bois issus des activités de foresterie et de scierie, comme par exemple des branches, de l’écorce ou de la sciure. Selon les espèces, différents types de substances peuvent être extraites. L’intégration d’autres biomasses végétales ou de résidus de culture agricole peut encore élargir la gamme des extraits issus de matières premières végétales. Ces dernières années, la production et la fonctionnalisation de matières premières et de matériaux de construction ont bénéficié d’applications basées sur les diverses propriétés des extraits du bois. En ce qui concerne les tanins, en plus de leur utilisation déjà connue en tant que composant principal des liants à faibles émissions, ils sont désormais aussi utilisés en raison de leur excellente résistance au feu. On peut citer par exemple l’utilisation de tanins comme résine de matrice pour la production de mousses rigides à haute résistance au feu, pour les secteurs de la construction, du transport et de l’automobile. Le tanin s’utilise aussi dans des composites peu inflammables. En outre, la valorisation de l’activité biologique de certains extraits du bois, capables d’inhiber la croissance de champignons et de bactéries, permet de nouveaux types d’utilisation, pour la protection des surfaces, des revêtements ou des conteneurs de liquides par exemple. D’autres applications potentielles de substances bioactives pourraient servir le secteur agricole, que ce soit pour la protection des semences et des cultures, ou pour des compléments alimentaires.

Extraits polaires des résidus du bois (de haut en bas) : duramen de mélèze, duramen de chêne, écorce de sapin blanc, duramen de mélèze

Générer de la valeur ajoutée par un réseau régional
Pour rendre ces processus économiquement rentables dans un réseau régional, contrairement aux lois de l’économie d’échelle (Economy-of-Scale), les groupes (cluster) régionaux de valeur ajoutée doivent exploiter au mieux ses avantages, tels que des transports courts, des transferts rapides et flexibles de matières premières ou de produits semi-finis jusqu’à l’étape suivante de traitement. Au Centre BFH Bois – ressource et matériau, les résultats des travaux de recherche ont montré que le rendement de l’extraction et la qualité des extraits augmentent grandement si les délais sont écourtés entre la récupération des matières premières et l’extraction des substances, ce qui améliore donc significativement la rentabilité du processus. Dans un contexte de compétitivité sur les marchés mondialisés, les groupes forestiers et industriels régionaux et de petite échelle auraient donc tout intérêt à mettre en œuvre ces processus.

Entités impliquées dans un réseau de valeur «substances extractibles du bois»
À côté des entreprises forestières et des scieries, les principaux acteurs d’un réseau de valeur «Substances extractibles du bois» sont les producteurs de substances ainsi que les entreprises de divers secteurs industriels qui utilisent ces substances dans leurs produits. Les entreprises forestières sont indispensables en tant que productrices de matières premières. Elles peuvent envisager une meilleure plus-value en tirant parti des matières premières à faible rendement (par exemple, du bois de chauffage) ou des résidus jusque-là non valorisés (écorce, branches, etc.). Il en va de même pour les scieries, qui peuvent aussi générer des revenus supplémentaires, grâce à la fourniture de résidus (écorce et sciure) et grâce à la transformation connexe (fractionnement sélectif, broyage). Ainsi une scierie pourrait servir de site d’extraction, en tirant avantage des infrastructures existantes et de la production d’énergie. Les différentes possibilités de valorisation des substances du bois permettent d’élargir le cercle de partenaires potentiels du réseau de création de valeur ajoutée. Ce cercle comprend les fabricants d’agents liants et de matériaux, y compris les matériaux de construction. Il comprend également les entreprises du secteur agricole qui offrent de nouveaux produits sur de nouvelles parts de marché, grâce à l’activité biologique des différentes substances.

Utiliser les nouveaux potentiels du bois en bioéconomie
La création d’un réseau de valeur «Substances extractibles du bois» pourrait augmenter le potentiel bioéconomique de la ressource bois, notamment au travers d’applications présentant jusqu’ici peu d’intérêt pour elle. Ainsi, les utilisations des résidus et des sous-produits de foresterie et de scierie, décrites aux paragraphes précédents, permettraient d’obtenir et d’utiliser des substances bois de haute qualité et de contribuer aussi à l’augmentation de valeur. On peut aussi mentionner d’autres innovations, telles que la production de cellulose microfibrillaire disponible prochainement en Suisse, ou la production aujourd’hui possible de lignines pures à destination du marché mondial. Ces nouvelles possibilités de sélection des composants de base du bois, associées à l’intérêt porté aux substances du bois, offrent d’excellentes perspectives pour de nouveaux marchés, que ce soit pour des matériaux innovants ou pour d’autres produits à base de bois.