Bioéconomie
et développement régional:
opportunités et défis
Michel Lachance
CQVB
19 mai 2011
18e Conférence nationale de Solidarité rurale du Québec
Ruralité-urbanité : Du fossé à la solidarité
PLAN
Intro
• bio-économie et bioproduits
• contexte favorable
Biomasses et technologies de conversion
Segments forts au Québec
Enjeux et avenir
BIOPRODUITS? pas nouveaux
La bioéconomie s’appuie sur l’utilisation :
de ressources renouvelables et de bioprocédés
pour fabriquer des biens plus propres, plus durables,
plus éco-énergétiques
Bioproduits industriels:
tout nouveau produit industriel / commercial
élaboré à partir de biomasse
Avant l’ère du pétrole, déjà présents
produits naturels fermentés (bière, yogourt)
papiers, polymères dérivés du coton
plantes médicinales, tisanes
poignées de portes de la Ford T
CONTEXTE FAVORABLE
Tendances qui modifient nos économies:
croissance fulgurante de la demande d’énergie (mondiale)
baisse des réserves de pétrole
hausse des prix de nombreuses matières premières
changements climatiques
sensibilité environnementale / réduction des GES
Atouts pour y répondre:
RESSOURCES RENOUVELABLES
TECHNOLOGIES VERTES
PROGRÈS MAJEURS: chimie, génomique, science des matériauxgénie industriel
LARGE ÉVENTAIL DE PRODUITS / procédés
Ressourcesrenouvelables
• Plantes– cultures– agro-forest.
• Algues
• Animaux/poissons
• Microorganismes
• Résidus organiques
– municipaux– industriels– agricoles– forestiers
– marins
Bioproduits indust.
• Bio-énergie
• Biocarburants, biocomb.
• Produits chimiques:
- bio-solvants / lub. / surf.
- biodétergents,
- adhésifs, résines
- biocatalyseurs, précurs.
- bioengrais, biofertiliants
• Matériaux nouveaux
- bioplastiques / biopolym
- biocomposites
- fibres industrielles
• Biotech envir.
Procédés
technologiques
Physiques (extraction)
Chimiques (traitement acide)
Thermiques (pyrolyse)
Biologiques (enzymes, fermentation)
BIOMASSES et SOURCES
résidus forestiers
- déchets d’usinage et de coupe, résidus urbains
- parties non productives, plaquettes forestières, etc.
résidus agricoles
- résidus secs (pailles, rafles)
- déchets humides (effluents agricoles, résidus agroalim)
résidus industriels
- déchets recyclés pour énergie (effluents, copeaux, poteaux)
- rebuts valorisés (liqueur noire, lactosérum, carapaces)
résidus municipaux organiques
cultures dédiéesplantes herbacées et arbustives
Amidon, huiles, protéines, lignine, cellulose, hémicelluloses
DISPONIBILITÉ de biomasse
au Québec
Biomasse forestière :
6,5 Mtma (tonnes métriques anhydres)
Biomasse urbaine, déchets commerciaux, etc.: 7 Mtma
Autres biomasses : agricole, boues, etc.
Gouvernement QC priorise MP cellulosique résiduelle
Problème: épuisement de la BM bon marché
- faudra compter sur sources inutilisées + cultures dédiées
- besoin de nouvelles méthodes de collecte / préparation
LES SECTEURS FORTS
AU QUÉBEC
CHAUFFAGE À LA BIOMASSE
► BM utilisée vient majoritairement de
forêt, industries de transformation du bois et pâte/papier
► peut produire chaleur et électricité
• combustion directe : produit chaleur (chauffage bâtiment, chaleur
pour procédés ind., production eau chaude)
• cogénération : produit chaleur + électricité (industriel)
► source d’énergie très rentable4 t de bois économise 1 t pétrole + évite l’émission de 2,5 t de CO2
► technos connues, au point: chaudière BM, chaudière vapeur, réseaux
► défis: récolte et transport des résidus, prétraitement, intégration si possible aux opérations traditionnelles de récolte de bois
► utiliser la BM pour combustion dépend garantie d’approvisionnement
en biomasse + usages alternatifs de cette biomasse
► nombreux projets régionaux au QC:
Amqui, Val d’Or, Oujé-Bougamou, BSL
BIOGAZ: biométhanisation
► digestion anaérobie de matières organiques : méthane + CO2
► technologies matures (nombreuses au QC)
► biomasse résiduelle importante (fumiers, lisiers, résidus organiques)
► avantages: bilan énergétique positif: forte réduction des GESfournit de l’énergie de proximitérésout problème de disposition des lisiers / fumiers
► défi: prix de l’électricité
► au QC, association ind: Biogaz Québec (AQPER)
• Bio-Terre Systems (2 installations de production à la ferme)
• Groupe EBI, Biothermica, Envirogaz, Xébec, Électrigaz
Dominion & Grimm Environnement, Lisox
Valbio, Énergie Highland, etc.
BIOCOMBUSTIBLES SECS
► densification de la matière ligneuse
► technologies connues + nouvelles (torréfaction)
► biomasse: résidus agricoles et forestiers cultures énergétiques (saule, panic); plusieurs essais
► avantages: bilan énergétique positifréduit frais transport, augmente valeur énergétique de la BM
► marchés : - granules de bois, bûches énergétiques
- approvisionnement de bioraffineries
► au Québec:Energex, Granules L.G. , Recy-Clone, Evergreen Biofuels
Bois énergétique recyclé Lauzon, Écoflamme
Bûches énergétiques, Boisbriand
BIODIÉSEL
► objectif QC: 120 Ml/a pour 2012besoin de 80 Ml/a +
► technos connue (transestérification) et en développement (algal)
produits: biodiésel + glycérol et tourteau
► biomasses: ● huiles vég., gras animal, huiles de friture recyclées ● huiles de poisson (usines transformation)
● micro-algues, champignons
► caractéristiques:- moins énergétique que pétro-diésel mais indice cétane plus élevé
- viscosité plus élevée : requiert additif par temps froid - bilan énergétique et bilan GES: positifs mais variables selon Bx
► marchés: - mélangé au pétrodiésel : B2, B5, B20, B100
- substitut à éthylène/polyols: lubrifiants, solvants, surfactants
► QC: Rothsay (36 Ml), Biocardel (5 Ml)
distribution: Olco, Sonic
BIOHUILES
► Condensat liquide issu de résidus for/ag
Utilisée principalement comme huile à chauffage (biomazout)
► techno connue: liquéfaction directe ou pyrolyse rapide
(pression basse + addition très rapide de chaleur)
70% biohuile, 15% biocharbon, 15% gaz
► biomasse: résidus agricoles et forestiers (cellulose)
► caractéristique:
contient plusieurs molécules d’hydrocarbones
se raffine en de nombreux produits chimiques: flaveurs, résines
► marchés: infime part du marché des carburants mais ↑ et niches
croissance anticipée par petites unités mobiles
► Canada, leader mondial :
Ensyn (ON),
Dynamotive Energy (CB)
BIOÉTHANOL
► objectif QC: 5% en 2012, besoin de 330 Ml/a +
► technos connues / en développement (démo)
bioéthanol + CO2 + lignine / drèches
► biomasse: ● résidus ag-for (paille, tiges, coupes, essences résiduaires)● résidus municipaux/industriels (organiques)
● cultures herbacées/arbustives (panic, miscanthus, saule)
► caractéristiques fixes (molécule unique)
moins énergétique que l’essence, mais plus dense
E10 réduit de 3% la puissance du moteur mais meilleure combustion
► marchés: - mélangé au pétrodiésel : E2, E5, E20, E100
- comme solvant / grade alimentaire
► QC: Ethanol Greenfield: cap. 120 Ml/an (320 000 t/an de maïs)
Énerkem: usine pilote + projet démo de 4 M l/an
CRB Innovation: projet fermentation
Tembec: grade alimentaire
BIOPRODUITS DE CHIMIE
► variété de produits: biolubrifiants, biosolvants, biodétergents,
adhésifs, résines, huiles isolantes,
éléments précurseurs, enzymes, levures
biosurfactants, peintures, encres
engrais, pesticides
► technos connues / en dév.: ● oléochimie, chimie verte● chimie de synthèse, formulation
● métathèse, nanotech
► marchés: couvrent l’ensemble de l’industrie chimique + ailleurscommodités, produits de spécialité, produits de chimie fine
► défis: commercialisation pas facile, normes/standards, coûts/qualité
► QC: Innu-Sc., Choisy, Chimiques BOD, Prado, Prolav, BioSpectra
Prolab, Bio-lub, Oléoprod, Alga-Labs, Omnichem
Tembec, Lallemand, BioAmber
SiliCycle, CO2 Solutions
BioTerre Syst., Labo M2, Pronatex
MATÉRIAUX BIOSOURCÉS
► variétés de matériaux: biopolymères, bioplastiques,
composites bois/plastiques
biocomposites, nanomatériaux
► technos connues / en développement
► biomasse: ● fibres agro-forestières, polymères naturels (chitine)
● nouvelles cultures dédiées
● micro-organismes
► caractéristiques: nouvelles performances
► marchés: - construction, transport, aéronautique, emballage, - isolants, mousses, matériel de remplissage,
- ustensiles/récipients, sacs/bacs
► Qc: ADM-SAP, BV Sorbex, Biomatera, Cerestech, Marinard Biotech
Nova Envirocom, Cascades, Plasbio, Omniplast
Bénolec, Demilec, Maibec
Lanaupole-Fibres, Texel
AUTRES BIOPRODUITS
► santé humaine: ● suppléments alimentaires
● ingrédients thérapeutiques
► cosméceutiques:
● onguents avec molécules bioactives
● produits naturels de santé
► extractibles : ● terpènes, polyphénols
● gommes polysaccharides
● molécules de saveur
● parfums
● biodégraisseurs, biosolvants
● colles, vernis, lacques
BIORAFFINERIES
INTÉRÊT DE LA BIOMASSE
La biomasse peut être transformée
en énergie + bioproduits
sans besoin d’attendre des millions d’années !
► matière renouvelable, carbone neutre, biodégradable
► permet des produits moins toxiques, moins polluants
♦ disponible en assez grande quantité au QC
♦ distribuée sur l’ensemble du territoire québécois
OPPORTUNITÉ POUR QC
Redéfinition / restructuration de l’industrie québécoise
• des applications dans presque tous les secteurs industriels
• peut remplacer les emplois perdus par le manufacturier trad.
• avantage concurrentiel: biéconomie + industrie verte + innovation
Développement économique et régional
• diversification commerciale
• redynamisation des régions
OPPORTUNITÉ POUR QC
Plus grande stabilité de l’offre / prix
• approvisionnement diversifié, source constante de MP
• dépend de facteurs plus proches et contrôlables
Plus d’efficience dans le système
• utilisation plus efficiente et durable des ressources nat. (résidus)
• utilisation + complète de la biomasse (multiproduits)
• gains de productivité
Bien-être accru
• impacts positifs sur l’environnement
et la santé humaine
FACTEURS CRITIQUES
► approvisionnement en biomasse (prix / qualité) → viabilité
► coûts de production + qualité des produits
► valorisation des coproduits (utilisation + complète de la BM)
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► appui politique: vision gouvernementale + engagement
- endosser concrètement le potentiel offert par la bioéconomie
- intégrer l’apport de la bioconomie aux stratégies de dév. régional
- aligner les politiques et créer des outils pertinents et efficaces
► acceptabilité sociale
DÉFIS À AFFRONTER
► quantification de la biomasse (combien, qualité)
► sécurité d’approvisionnement (qui? combien longtemps?)
► accès au capital (difficile pour l’industrie)
► risques associés aux technologies non éprouvées
► connaissance des bioproduits (industriels, investisseurs)
► ententes de partenariat producteurs / transformateurs
► rémunération adéquate des producteurs / communautés rurales
et
faut GÉRER DE FAÇON DURABLE
offre / demande de biomasse
QUESTIONS
► propriétaires, gestionnaires, entreprises, communautés auront de
multiples décisions à prendre sur leur participation à la bioécon
- quels facteurs considérer,
- quelles infos leur seront nécessaires?
► quelles sont les meilleures stratégies
pour créer, augmenter la valeur engendrée par la bioéconomie
et retenir la juste part
pour les producteurs et les communautés rurales?
► comment faire cela de façon durable?
► comment réduire les écarts entre
- rhétorique et réalité?
- gagnants et perdants?
FACTEURS INCONNUS
► comment la bioéconomie en croissance affectera les marchés
de l’alimentation humaine et animale et des fibres?
► impacts sur l’énergie, l’utilisation / la valeur des terres,
la rotation des cultures, la gestion durable de ces ressources?
► impacts sur d’autres activités connexes: transport, distribution?
► l’avenir des bioproduits sur les marchés?
► les changements de technologies?
► Mère nature?
VISION INDUSTRIELLE
"What we need is change on a macro level,
with a new industry business model
for a new future
defined by growing and competing land uses
and a need for innovation
in a changing marketplace marked by
growing environmental awareness.”
Forest Industry Sustainability Committee (FISC) report,
Recommendations for Enhancing Alberta’s Business Model
GRAPPES RÉGIONALES
► «Building partnerships for a Northern-regional Bioeconomy :
moving from income generation to diversified communities»Moberly Lake, BC (Reg C. Whitten, [email protected] )
- planification au niveau régional (cartographie, entrepreneurs locaux)
- analyse de marchés, marketing régional
- financement local
- formation et développement des compétences
► «Facilitating Partnerships for Sustainable Economic Prosperity”Northern Technology Alliance (Innovation Initiatives Ontario North):
Sudbury, Sault-Ste-Mary, ThunderBay, NorthBay
- bioénergie, bioproduits, biominage, environnement
► Regional Innovations Networks ONT: SOBIN (Sarnia-Chatam-Windsor),
ELORIN (Eastern Lake Ontario)
GRAPPES RÉGIONALES
High Level Slave Lake/High Prairie
Regional Integrated Regional Integrated
Bio-Industrial Park Bio-Industrial Park
GP/Peace River Vegreville
Regional Integrated Regional Integrated
Bio-Industrial Park Bio-Industrial Park
Drayton Valley Stettler
Regional Integrated Regional Integrated
Bio-Industrial Park Bio-Industrial Park
Taber
Regional Integrated
Bio-Industrial Park
AU QUÉBEC
► Communauté Oujé-bougoumou
- chauffage à la biomasse depuis 1992
- propre programme de logement
Notre village devait être construit en harmonie avec notre environnement,
refléter la philosophie traditionnelle de conservation des Cris et
pourvoir aux exigences financières à long terme de notre peuple.
► Région Amqui- réseau de chaleur
- autres produits
► Coopérative Girardville- huiles essentielles
- épices forestières
- bioénergie
- reboisement, récolte,
inventaire
PAS SUR LE RADAR
il y a 10 ans
La conscience d’opportunités intéressantes augmente dans plusieurs secteurs et organisations
De nombreux maillages se créent:- industries (foresterie, agric, chimie, énergie, manufact.)
- disciplines (biologie, chimie, génie)
Une communauté de pratique émerge regroupant les acteurs clé
Mais ♦ technologies et systèmes de production
pas tous complètement disponibles
♦ gros investissements en RD requis
♦ intégration des technologies aux processus de production
♦ démonstration, ingénierie
Contribution très souhaitable
pour notre économie
MERCI !