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, interraplan@gmail.com )

- 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 !