La consommation canadienne de volailles génère beaucoup de déchets. Une équipe de recherche a imaginé la valorisation de tonnes de coquilles d’œufs pour le traitement des gaz à effet de serre (GES).
« Ces coquilles forment d’importants déchets non traités et qui sont la source d’une pollution organique: la production de sulfure d’hydrogène », explique l’étudiante post-doctorante de l’Université de Sherbrooke, Hanaa Hassini. « Alors pourquoi ne pas les utiliser pour s’attaquer au problème des GES? »
Leur grande disponibilité – 11% de la masse de l’œuf est dans la coquille— et leur composition font des coquilles une source de conversion efficace en hydroxyapatite: il s’agit d’un matériau calcique, qui peut devenir un composant essentiel d’un catalyseur pour la captation du CO2 et du méthane.
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Après 120 heures de tests, « nous sommes en voie de commercialiser ce procédé pour passer en mode industriel. Au Canada, nous disposons d’un bassin de déchets générés par plus de 1200 producteurs canadiens d’œufs », relevait encore la jeune chercheuse lors du colloque « Stocker, convertir, optimiser – L’énergie dans tous ses états! » du Réseau québécois sur l’énergie intelligente, organisé le 11 mai dans le cadre du 93e congrès de l’Acfas, à Trois-Rivières.
C’est donc faire d’une pierre deux coups, que d’inclure les déchets dans l’équation. « La demande en énergie et l’accumulation de déchets sont toutes deux en hausse, alors pourquoi ne pas faire de l’économie circulaire en transformant nos déchets en énergie ? », interroge l’étudiante à la maîtrise du Consortium de recherche sur les panneaux composites à base de bois de l’Université Laval, Rania Jemni.
Elle suit la même piste, puisque son projet vise à explorer le potentiel bioénergétique de ce qu’on appelle les panneaux de particules post-consommation –des sortes de panneaux de particules composites utilisés de manière industrielle.
Cela représente toutefois un défi en raison de la présence de résines synthétiques et d’additifs. « Par pyrolyse [la décomposition chimique de matériaux organiques sous une chaleur intense], les résines et métaux présents favorisent la formation de gaz », soutient la chercheuse.
En plus de participer à l’économie circulaire, la combustion de ces panneaux contribuerait à la réduction des GES et à la préservation des ressources forestières. À l’heure où l’objectif du Québec est une diminution de 37,5 % de ses GES d’ici 2030, et la carboneutralité d’ici 2050, les déchets de bois sont encore trop peu valorisés.
Ces vieux panneaux issus des utilisations industrielles ou domestiques pourraient ainsi se transformer en bio-huile, bio-char ou gaz de synthèse.
La conversion en bioénergie est l’une des pistes de diminution des émissions de GES au sein des chaînes d’approvisionnement en biomasse forestière. Il manque toutefois encore des informations pour bien appréhender le problème, relève Itzel Covarrubias Garcia, du Centre national en électrochimie et en technologies environnementales du Cégep de Shawinigan : « il y a de nombreuses méthodes d’analyse. Et la biomasse forestière est souvent de compositions variables, alors c’est difficile de réaliser leur analyse de cycle de vie».
Pour contrer ces lacunes, la jeune chercheuse participe à l’élaboration d’une future base de données sur l’empreinte carbone des biocombustibles. « Cela va donner une meilleure compréhension de l’impact des étapes de production, même si ces technologies sont encore en développement », note-t-elle.
Le défi du plastique
Et qu’en est-il du plastique? Est-il possible d’imaginer une autre vie pour ces matières omniprésentes, mais qui se dégradent si difficilement? « Les déchets plastiques, ce sont 5 millions de tonnes annuelles juste au Canada, dont seulement 9% sera valorisé », lance Tchini Sévérin Tanoh, chercheur post-doctorant du Groupe de recherche sur les technologies et procédés, à la Faculté de génie de l’Université de Sherbrooke.
Avec son équipe, il veut développer un réacteur chimique qui s’alimenterait de déchets chimiques et produirait des nanofilaments de carbone utilisables pour d’autres applications. Ce traitement par pyrolyse transformerait ces matières délaissées des sites d’enfouissement en gaz de combustion, afin de faire fonctionner le réacteur de manière autonome.
« Nous cherchons à élaborer un procédé qui pourrait fonctionner sans apport de produits de combustion externe, juste du plastique », explique le jeune chercheur.
Ça semble du moins fonctionner en laboratoire. Il faudrait analyser les différents plastiques afin de voir ceux qui fonctionnent le mieux, et « même ajouter du CO2, que l’on pourrait extraire de l’atmosphère, afin de faire rouler le processus plus efficacement », ajoute-t-il.
Le défi du petit-lait
Un autre déchet intéressant abordé dans ce colloque provient du milieu agricole: le lactosérum. Ce « petit-lait », partie résiduelle liquide de la coagulation du lait, pourrait devenir du bioéthanol, par fermentation.
« Cela fait un produit énergétique intéressant », annonce Lucas Lemire, chercheur post-doctorant du Centre national en électrochimie et en technologies environnementales.
« Le lactose, qui est notre sucre, va permettre de produire de bonnes levures susceptibles de favoriser la production de ce nouveau carburant », ajoute le chercheur. Pour l’instant le projet est encore en test.
Le défi des abrasifs routiers
Enfin, le recyclage des abrasifs épandus l’hiver sur les routes québécoises, est à nos portes. « L’idée est de les récupérer et de mélanger du vieux avec du neuf. C’est aussi efficace que les nouveaux épandages », assure le Pr Jean-François Audy, du Département de management de l’École de gestion de l’Université du Québec à Trois-Rivières.
Il y a en même temps l’idée de décentraliser la gestion des épandages pour concevoir un réseau circulaire à l’échelle de plusieurs sites: 80 autorités routières, dont 71 municipalités régionales de comtés, sur un réseau local municipal de 70 000 km – dont 20 000 km relèvent du ministère provincial des Transports.
« Cela va permettre une pratique de différentiation retardée», un concept dont l’équipe s’inspire pour limiter les manipulations des nouveaux intrants, en privilégiant le plus possible la récupération, par balayage, des roches et du sable sur les sites où c’est possible, ajoute le chercheur. Cela permet de préserver la ressource, dans ce cas-ci, les tas de sable et de roches, et de réduire les transports de ces matières, donc les GES associés.
