Responsable :
LANGLOIS, Simon
Établissement :
Cégep de Trois-Rivières
Année de concours :
2024-2025
Partenariat
Ministère de l'Économie, de l'Innovation et de l'Énergie (MEIE)
Programme de recherche en partenariat / Zone d’innovation – Vallée de la transition énergétique 1er concours 2024-2025
Table des matières
1. Résumé du projet
Ce projet de recherche partenariale en synergie collège-université vise à étudier l’opportunité de participer à la décarbonation du secteur métallurgique québécois par le recours à du biocarbone issu d’un procédé de pyrolyse de matières résiduelles biosourcées et d’une logistique d’approvisionnement performante. Largement utilisée dans l’industrie, la réduction métallurgique est un procédé qui consiste à faire réagir dans de grands fourneaux un minerai avec du charbon fossile émettant environ 2-3 tonnes de gaz à effet de serre (GES) par tonne de charbon fossile consommée. Cette filière stratégique de l’industrie lourde québécoise génère ainsi des millions de tonnes de GES annuellement et doit contribuer à l’atteinte des objectifs nationaux et internationaux en réduction de GES.
Le partenaire du projet, la filiale Évolys du groupe mondial Rio Tinto, est engagé dans le remplacement graduel du charbon fossile, comme celui consommé par le complexe métallurgique Rio Tinto Fer et Titane à Sorel-Tracy, par du biocarbone produit par pyrolyse d’une biomasse forestière. Ceci doit permettre d’éviter environ trois tonnes de GES par tonne de charbon fossile remplacé. Pour le complexe de Sorel-Tracy, c’est 250 000 tonnes de charbon fossile annuellement qui doit être remplacé en biocarbone biosourcé et ceci requiert la mobilisation d’un approvisionnement de plus d’un million de tonnes de biomasse de bois.
Dans le cadre de ce projet, la mobilisation de trois nouveaux gisements de matières résiduelles en biomasses de bois est ciblée comme alternative à un approvisionnement en biomasse vierge issue de l’exploitation forestière (résidus en forêt). Premièrement, une biomasse issue des centres de tri des résidus de CRD (construction, recyclage et démolition) où, bien qu’un tonnage soit valorisé (intrant à la fabrication de nouveaux produits, cogénération énergétique), une part importante demeure toujours enfoui au Québec. Deuxièmement, une biomasse issue des résidus de l’industrie du meuble, largement peu valorisée et, troisièmement, des résidus de la transformation de l’industrie des produits forestiers. Par ailleurs, cette biomasse résiduelle, tout particulièrement les résidus de CRD, peut contenir des contaminants (colle, vernis, particules plastiques) et un traitement peut parfois permettre de répondre aux propriétés critiques à la production de biocarbone pour usage métallurgique, sinon une valorisation énergétique demeure pour éviter l’enfouissement.
Ce projet vise à (1) recenser les trois gisements de biomasse résiduelle ciblée dans cinq régions et de caractériser leurs propriétés pour la production de biocarbone par pyrolyse, (2) tester divers paramétrages d’un procédé de traitement et de pyrolyse de chaque biomasse puis analyser les propriétés du biocarbone obtenu en fonction des spécifications techniques à rencontrer pour un usage métallurgique, (3) concevoir et mesurer la performance multicritère (p. ex., coûts, émissions de GES, ratio d’enfouissement) de la chaîne d’approvisionnement par biomasse et (4) optimiser la performance de la chaîne d’approvisionnement par une meilleure logistique du transport avec un approvisionnement multi-biomasses et le recours à un réseau de dépôts régionaux de densification de la biomasse. À terme, ce projet doit (5) formuler des recommandations sur les gisements et le paramétrage du procédé à privilégier ainsi que sur la performance optimisée de chaîne d’approvisionnement et sa logistique.
2. Équipe de recherche
Équipe de recherche
Audy, Jean-François
Université du Québec à Trois-Rivières [UQTR]
Barnabé, Simon
Université du Québec à Trois-Rivières [UQTR]
Lamghari, Amina
Université du Québec à Trois-Rivières [UQTR]
Trépanier, Samuel
Cégep de Trois-Rivières
3. Appel de propositions
Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 791 667,00$