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En route vers des usines sans émissions de gaz à effet de serre

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Image : FPInnovations

Les trois R de l'environnement — réduire, réutiliser et recycler sont depuis des décennies le mantra des entreprises et des individus respectueux de l'environnement. L'émergence de meilleures pratiques et de nouvelles technologies permet maintenant à l'industrie des pâtes et papiers d'aspirer à de nouveaux objectifs environnementaux afin de créer une nouvelle génération d'usines à émissions nulles de gaz à effet de serre (GES).

L'industrie des pâtes et papiers est l'un des plus gros utilisateurs d'énergie, car elle consomme 19 pour cent de toute l'énergie secondaire du secteur industriel au pays. Elle est depuis longtemps consciente de la nécessité de réduire son empreinte carbone et a pris les mesures nécessaires pour améliorer son efficacité énergétique. Elle tire actuellement de la biomasse environ 60 pour cent de sa consommation d'énergie, mais elle désire ardemment en faire encore plus.

Enrique Mateos-Espejel, chercheur chez FPInnovations, a présenté à Montréal en février, à la conférence de PaperWeek Canada 2019, un exposé intitulé « Roadmap Towards a GHG Emissions-free Mill: Energy, Power and New Technologies » (Feuille de route vers une usine à émissions nulles de gaz à effet de serre (GES)). Les co-auteurs de cette présentation étaient les scientifiques Tatiana Rafione de FPInnovations, et Luciana Savulescu, Etienne Bernier, et Serge Bédard de Ressources naturelles Canada.

« Le but des usines de pâtes et papiers est de réduire les émissions de GES. Il y a encore quelques années, imaginer une usine sans aucune émission de GES aurait été impossible. Nous avons maintenant dépassé l'étape de l'imagination et sommes bien entrés dans l'étape de la mise en œuvre, » a indiqué M. Mateos Espejel.

Vers des usines sans aucun gaz à effet de serre

Selon M. Mateos-Espejel, les usines doivent commencer par assurer le suivi de leurs opérations, afin de déterminer le volume et l'utilisation des combustibles fossiles. Avec une idée précise des combustibles fossiles utilisés, les usines seront en mesure d'optimiser leur procédé en tenant compte des meilleures pratiques de l'industrie, afin d'éliminer le gaspillage d'eau et de chaleur. Cette deuxième étape valorise les surplus de chaleur et en maximise la récupération.

Les effluents produits par les usines de pâtes et papiers contiennent de l'énergie qui n'est pas souvent récupérée. Nombre d'usines ont déjà mis en œuvre des solutions visant à récupérer cette chaleur et à conserver l'eau. Il est par exemple possible d'éviter l'injection de vapeur et le recours à l'eau d'appoint, permettant ainsi de réduire la consommation d'eau et d'énergie et éviter les débordements.

L'utilisation de la biomasse pour produire de l'énergie est une étape importante de la réduction des GES. Connaître les types de biomasse et leurs caractéristiques, comme le niveau d'humidité relatif de la biomasse, peut améliorer l'efficacité des chaudières à biomasse. Toutefois, M. Mateos-Espejel convient que l'approvisionnement en biomasse est différent selon la région, et que l'accès à cette dernière a une grande influence sur la capacité d'une usine à en arriver à des émissions nulles de gaz à effet de serre.

Mesures plus radicales

Deux autres mesures sont ce que M. Mateos-Espejel juge des étapes plus radicales vers des usines sans aucun GES, étant donné qu'elles peuvent toutes deux exiger un investissement en capital important : utilisation de biocarburants au lieu de combustibles fossiles dans les fours à chaux et utilisation de technologies émergentes. On effectue actuellement de la recherche sur l'utilisation de la lignine et du gaz naturel renouvelable comme combustibles de remplacement pour les fours à chaux.

La mise en œuvre de nouvelles technologies écoénergétiques comporte des avantages supplémentaires. M. Mateos-Espejel dit que l'accent est souvent mis sur des dispositifs externes d'énergie, comme les pompes à chaleur qui accroissent la récupération de l'énergie. Des technologies émergentes, comme la capture du carbone, sont prometteuses. Il cite en exemple l'usine de Produits forestiers Résolu de Saint- Félicien, au Québec, qui met actuellement en œuvre une telle technologie pour capturer le dioxyde de carbone (CO2). Une serre adjacente à cette usine utilisera le CO2 capturé par l'usine.

Partenariat de FPInnovations et de CanmetENERGY

La présentation de M. Mateos-Espejel était basée sur le travail de FPInnovations en collaboration avec CanmetENERGY de Ressources naturelles portant sur l'optimisation de l'énergie des usines de pâtes et papiers. Dans le cadre de leurs études, les partenaires analysent la façon dont la chaleur est utilisée pour déterminer où elle peut être récupérée et mieux appliquée dans l'ensemble des usines, afin d'accroître les ventes d'énergie verte, de réduire les émissions, et de soutenir la transition vers une économie à faibles émissions de carbone. En seulement six ans, le partenariat a permis d'identifier des économies d'énergie annuelles potentielles de 55 millions de dollars, ainsi que des occasions supplémentaires de génération d'énergie dans 18 usines de pâtes et papiers.

« C'est le passage progressif de changements cumulatifs vers de changements radicaux », indique M. Mateos-Espejel en ce qui a trait à l'avancée vers les usines sans émissions. « Les émissions nulles pourraient exiger d'adopter des étapes radicales afin de réaliser rapidement cet objectif. Certaines usines pourraient avoir recours à des stratégies d'optimisation comme point de départ. Il y a une limite à ce que les usines peuvent entreprendre en fonction de leur réalité économique ».

Pour plus de renseignements sur les usines sans émission de gaz à effet de serre (GES), communiquer avec M. Enrique Mateos-Espejel.

 

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