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Penser hors de la machine à papier

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Penser hors de la boîte! Facile à dire. Facile à faire. Difficile à formaliser dans un processus industriel. C'est pourtant ce qu'a réussi avec brio l'industrie papetière européenne en mettant sur scène huit technologies de rupture. J'en parlais la semaine dernière dans un billet intitulé « Coopération durable ou verte concurrence ».

Des lecteurs curieux voulaient en savoir plus sur les technologies développées dans le cadre du projet Two-Team.

Chaque concept a été aussi évalué en fonction des mêmes critères : réduction des émissions de GES, potentiel de rendement, qualité novatrice et faisabilité. Ensemble, ils illustrent le changement de paradigme au sein de l'industrie. La CEPI (Confédération des industries papetières européennes) participait d'ailleurs cette semaine à la Convention européenne sur l'innovation. À ses côtés, le stand des lunettes Google et celui du concepteur de la lampe éclairant avec des algues (au lieu de la biomasse forestière).


Concept 1 : grand gagnant!

Le concept gagnant sera-t-il l'enfant chéri de la bioéconomie? Les dissolvants eutectiques profonds (DEP) pourraient avoir des applications commerciales d'ici 15 ans. Il réduit l'utilisation d'énergie d'une papetière de 40 % en évitant le processus de broyage et de cuisson. Au lieu de décomposer les copeaux de bois en fibres en utilisant de l'acide ou des lessives chimiques activées sous l'effet de la chaleur et de la pression, la fabrication du papier devient un procédé biochimique. Les chercheurs ont trouvé que des plantes sécrètent ces solvants naturels en période de gel ou de sécheresse. Utilisés en métallurgie depuis quelques années, ils peuvent dissoudre le bois et en extraire la lignine, la cellulose ou l'hémicellulose. Le tout en utilisant très peu d'énergie, en n'émettant presque pas de GES et en permettant de dissoudre les encres des papiers recyclés.


       Image : CEPI


Concept 2

Le concept de condensation expresse par la vapeur permet la réduction de l'empreinte hydrique d'une papetière. La vapeur d'eau conduit les fibres dans une zone de formage, où une combinaison de la condensation et de l'expansion de la vapeur d'eau crée la feuille de papier. L'utilisation de la vapeur est ici combinée au soufflement puissant de fibres séchées de haute consistance. On produit ainsi papier et carton avec l'apport d'un millième du volume d'eau utilisé normalement.


Image : CEPI


Concept 3

Le concept d'intégration des processus de fabrication de papier avec utilisation de vapeur permettrait des économies d'énergie par récupération de chaleur. Ici les procédés à la vapeur remplaceraient progressivement l'utilisation de l'air et de l'eau dans le processus de fabrication. Du séchage par vapeur surchauffée (avec récupération de l'énergie thermique pour le séchage sans air) à la fabrication et au formage, la vapeur devient une ressource insoupçonnée.


    Image : CEPI


Concept 4

Le dioxyde de carbone supercritique (scCO2) est déjà utilisé dans plusieurs secteurs industriels. C'est comme ça que l'on décaféine le thé et le café. Vous voulez sécher fruits, légumes et fleurs? Encore là, pensez scCO2. En fait, l'utilisation du scCO2 est connue et déjà étudiée pour produire une large gamme de matériaux. Comme la papaye, le papier pourrait être séché avec du scCO2. La section habituelle de séchage à cylindres chauffés à la vapeur serait remplacée par deux autoclaves. Les recherches démontrent en parallèle un grand potentiel pour éliminer les contaminants tels que les cires et colles dans le processus de recyclage.


                   Image : CEPI


Concept 5

Le concept « 100 % électricité » consiste à gérer la demande d'énergie par la mise en place de technologies et de processus industriels d'abord économes en énergie puis produisant de la chaleur uniquement avec de l'électricité. L'industrie pourrait d'abord remplacer les chaudières à gaz par des chaudières électriques.


Image : CEPI


Concept 6

L'utilisation de pâte sèche pour la création de papier durci permettrait de produire du papier sans eau. (s-a-n-s eau)! Les fibres sont ici traitées pour les protéger des déchirures. Ensuite, elles sont mises en suspension dans une solution visqueuse. Ce qui en résulte est ensuite pressé sur une mince feuille durcie avec un choix d'additifs.


Image : CEPI

Concept 7

Le concept de surface fonctionnelle permettrait de faire des percées technologiques en lien à la composition du papier même. L'idée est de réduire le poids du matériau, de réduire la quantité de matière utilisée (30 % en moins) et ceci tout en assurant une plus grande gamme de fonctionnalité selon les besoins (pliage, impressions, solidité, etc.) Un cocktail parfait de matières premières devrait être trouvé selon le cas.


      Image : CEPI


Concept 8

Le projet Two-Team propose aussi l'idée d'une boîte à outils. Il s'agit d'une proposition qui intéressera les gestionnaires de l'innovation technologique, car elle concerne une méthode de rationalisation et de combinaison des technologies et concepts scientifiques non exploités. L'idée serait de réunir les innovations découlant des nouveaux processus afin d'exploiter des synergies. On peut penser ici à celles découlant de l'arrivée simultanée de nouveaux matériaux et de nouveaux équipements.

Cette dernière innovation rassurera les investisseurs. Moins technique que les autres, elle semble de nature stratégique. À moins que la gestion de l'innovation puisse être considérée comme une technologie de rupture en tant que telle? Chose certaine, cette boîte à outils laisse entrevoir une deuxième édition du Two-Team. Elle aurait un succès garanti. Vivement une prochaine saison de papier-réalité!


 

 

 
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