Félicitations à Véronic Landry et Pierre Blanchet, qui ont décroché une subvention majeure de 3,4 millions de dollars de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI)!

Nous avons le plaisir et la fierté de vous annoncer que le projet intitulé « Plateforme de développement de matériaux biosourcés durables dans un contexte d’économie circulaire » a été octroyé un financement majeur de 3,4 millions de dollars par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI). Ce projet codirigé par Véronic Landry et Pierre Blanchet, deux éminents professeurs de la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique (FFGG) de l’Université Laval et membres réguliers du Centre de recherche sur les matériaux renouvelables (CRMR), promet des avancées significatives dans la caractérisation et la valorisation des résidus de bois, ainsi que dans le développement de coproduits issus de la transformation du bois dans le cadre d’une économie circulaire.

De façon plus spécifique, ce projet vise à développer divers produits tels que des revêtements, des adhésifs, des membranes, des isolants biosourcés, des produits structuraux et des panneaux composites en utilisant les adhésifs développés. La portée ambitieuse de ce projet comprend aussi l’extension de l’utilisation des produits du bois dans la construction des bâtiments multi-étages. Des travaux seront entrepris dans le domaine de la sécurité incendie et des structures bois-béton afin de promouvoir l’intégration des matériaux issus du bois dans ce type de construction.

Ce financement substantiel est destiné à soutenir des recherches innovantes et approfondies, qui auront un impact positif sur le développement durable et la promotion de l’économie circulaire. Félicitations à toute l’équipe impliquée dans ce projet prometteur !

DÉTAILS DU PROJET

Résumé du projet 

Au cours des dernières années, l’industrie forestière a graduellement délaissé le modèle d’économie linéaire vers le modèle d’économie circulaire, lequel préconise une optimisation des ressources et de l’énergie. La valorisation de résidus et des coproduits de la transformation du bois, de même que l’écoconception de matériaux à faible empreinte environnementale ont été parmi les stratégies privilégiées afin d’y parvenir. Or, la fin de vie des produits collés, finis ou imprégnés demeure un enjeu majeur. L’objectif de la programmation de recherche proposée sera donc de développer, de caractériser et de valoriser des matériaux biosourcés durables à partir d’approvisionnements locaux dans le respect du modèle d’économie circulaire, c’est-à-dire en assurant le recyclage et la revalorisation des produits et coproduits générés. L’entièreté des travaux se fera dans un esprit de développement durable puisqu’en plus de travailler avec des matières premières biosourcées et locales, la performance environnementale sera prise en considération dans le cycle de développement de produits, notamment par le biais d’analyses de cycle de vie. Celles-ci seront intégrées dès les prémices de plusieurs des projets présentés et dicteront les orientations de recherche.

Objectifs et axes de recherche

Les objectifs spécifiques sont les suivants :

• Extraire, caractériser et/ou valoriser les composantes du bois permettant le développement de matériaux de construction et de commodité biosourcés;
• Développer des adhésifs, produits de finition, isolants et membranes à faible impact environnemental biosourcés et/ou en intégrant des fonctions stimuli-sensibles d’intérêt;
• Développer des matériaux composites à faible impact environnemental et repenser leur fin de vie afin d’améliorer leur bilan environnemental;
• Développer et évaluer des systèmes de construction novateurs permettant de repousser les limites techniques des bâtiments en bois.

La programmation de recherche sera scindée en quatre axes interreliés, permettant d’assurer une cohérence dans les orientations de recherche et de tendre vers le modèle d’économie circulaire. Les matières premières extraites et caractérisées ou à valoriser à l’axe 1 seront utilisées afin de préparer des matériaux divers aux axes 1 et 2, et incidemment auront un impact sur les produits du bois développés aux axes 3 (composites) et 4 (produits structuraux). Les résidus générés lors de la fabrication des matériaux préparés aux axes 3 et 4 seront revalorisés à l’axe 1.

• L’axe 1 portera sur la préparation, caractérisation et valorisation de la biomasse forestière pour des produits de commodité. Les travaux regroupés dans cet axe permettront l’extraction de composés issus de la biomasse forestière canadienne, leur caractérisation afin d’en déterminer les propriétés, la composition chimique et le potentiel de leur intégration à différents matériaux. L’activité 1.1 porte sur le potentiel d’utilisation des lignines, tandis que l’activité 1.2 évalue le potentiel d’utilisation des filaments de cellulose (FC) pour l’élaboration d’une large variété de matériaux autres que ceux utilisés typiquement dans l’industrie de la construction en bois.
• L’axe 2 portera sur le développement d’adhésifs, de produits de finition et de densification et d’isolants biosourcés tout en utilisant principalement de matières premières renouvelables canadiennes (activité 2.1).  En outre, afin d’accroître la performance des revêtements et adhésifs et incidemment leur durée de vie en service, différentes fonctions stimuli-sensibles  seront intégrées (i.e. polymères qui présentent des modifications physiques ou chimiques sous l’action d’un stimulus externe) (activité 2.2).
• L’axe 3 portera sur le développement de panneaux composites à base de bois/bois composites à haute valeur ajoutée de nouvelle génération. Cet axe regroupera les travaux portant sur les panneaux composites pour l’industrie de la construction en bois, de même ceux sur la modification et l’imprégnation du bois. Les adhésifs développés à l’axe 2 seront évalués par la préparation de panneaux composites (activité 3.1). Des travaux permettant l’identification et l’évaluation de sources d’approvisionnement alternatives pour les panneaux composites (activité 3.2) et sur la gestion de la fin de vie des panneaux (activité 3.3) sont également planifiés. Finalement, des travaux sur l’imprégnation et la modification du bois permettant de le stabiliser et de le durcir sont également prévus (activité 3.4).
• L’axe 4 portera sur le développement et l’évaluation de produits structuraux innovants, à base de bois ou incluant du bois. Cet axe sera directement relié à l’axe 2, par le biais de l’activité 4.1, alors que les adhésifs développés pourront être intégrés à différents produits structuraux, dont les  produits structuraux de type lamellé-croisé (CLT). L’activité 4.2 regroupe tant qu’à elle les travaux permettant de repousser les limites d’utilisation du bois dans des bâtiments multi-étages. L’activité 4.3 permettra finalement d’étudier différentes structures bois-béton.

Équipe de recherche

Ce projet sera mené par Véronic Landry et Pierre Blanchet, deux professeurs au département des sciences du bois et de la forêt de l’Université Laval. L’équipe est composée aussi de codemandeuses et codemandeurs du CRMR de l’Université Laval (Alain Cloutier, Alexis Achim, Christian Dagenais, Luca Sorelli et Tatjana Stevanovic), d’une professeure de l’École de technologie supérieure (Annie Levasseur) et d’un chercheur du Serex (Papa Nikhor Diouf).

Équipements

L’infrastructure de ce projet regroupe des équipements de trois catégories : 1) des équipements de préparation de la matière première et des matériaux, 2) des équipements de caractérisation chimique et physique et 3) des équipements d’évaluation de la performance mécanique et en service. Parmi les principaux équipements qui seront acquis, notons : des mélangeurs pour particules et lamelles permettant de fabriquer des panneaux composites, un chromatographe en phase gazeuse avec un pyrolyseur permettant d’étudier la lignine extraite et de mesurer les composés organiques volatils s’échappant des différentes produits préparés (adhésifs, revêtements, isolants, membranes) et un nano-micro-indenteur permettant de réaliser des essais mécaniques divers.

Liste des équipements

Retombées du projet

Les résultats issus de ce projet permettront de générer des retombées socioéconomiques et environnementales majeures pour le Canada. Les retombées prévues peuvent être décrites en termes de formation de personnel hautement qualifié (PHQ), recrutement et maintien de chercheurs et PHQ de calibre mondial, développement de matériaux novateurs et compétitivité de l’industrie canadienne et retombées environnementales et pour la santé.

En outre, la réalisation de travaux de recherche d’une telle envergure et l’acquisition d’une infrastructure à la fine pointe de la technologique permettront de positionner avantageusement l’Université Laval à l’international, de même que le CRMR. L’acquisition de cette infrastructure sera un incitatif majeur afin d’attirer des chercheuses et chercheurs de calibre international qui pourront perpétuer la tradition d’excellence du CRMR. Dans le même ordre d’idées, plusieurs nouvelles thématiques, en lien avec les grands défis de société, ont émergé au cours des dernières années au sein du CRMR. L’infrastructure proposée permettra de supporter les thématiques les plus porteuses et d’assurer la rétention des chercheurs impliqués dans ces projets. Cela renforcera la réputation de l’Université Laval en tant que leader dans le domaine de la recherche sur les matériaux renouvelables et contribuera à l’avancement des connaissances et des solutions aux défis contemporains aux niveaux local, national et international.

En plus des partenaires de recherche de l’Université Laval, les partenaires industriels et de recherche directement impliqués dans ce projet seront les premiers bénéficiaires des résultats générés. Le développement de matériaux novateurs à partir de matières premières canadiennes offrira des opportunités commerciales aux partenaires industriels de diversifier leur portfolio de produits, mais aussi d’amoindrir la pression sur leur approvisionnement actuel. Cette diversification contribuera à renforcer la compétitivité des entreprises sur le marché international tout en favorisant l’utilisation durable des ressources forestières du Canada. En fin de compte, ces collaborations entre universités, centres de recherche et industries aideront à dynamiser l’innovation et à stimuler la croissance économique dans le secteur forestier et au-delà.

Les travaux réalisés nous permettront de générer des données importantes qui assureront l’intégration de la ressource forestière dans divers produits de façon réfléchie et optimale. En effet, les travaux permettront de cibler les conditions dans lesquelles les matériaux issus de la ressource forestière (ex. nanofibres de cellulose, lignine) sont adéquatement utilisés et quelles modifications doivent être apportées afin d’assurer leur intégration. Ces données seront cruciales pour maximiser l’efficacité et la durabilité des produits forestiers, tout en minimisant leur impact environnemental.

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