Retour au blogue | 22 octobre 2021 | Alexandre Morin Bernard | Ingénieur forestier

Innovation dans l’industrie des produits du bois

Utiliser la ressource forestière plus rationnellement grâce à l’innovation dans l’industrie des produits du bois.  

L’innovation dont fait preuve l’industrie des produits du bois permet aujourd’hui d’intégrer ce matériau dans une plus grande diversité de bâtiments, tout en apportant des bénéfices sur le plan environnemental grâce à la séquestration du CO2. Concevoir des bâtiments en choisissant des matériaux à l’empreinte écologique plus faible, comme le bois et les matériaux biosourcés en général, c’est le premier pas vers l’écoconception. L’écoconception, c’est une démarche innovante qui vise à réduire les impacts environnementaux d’un produit sur l’ensemble de son cycle de vie, tout en conservant ses qualités d’usage. Au-delà du simple choix des matériaux, écoconcevoir implique donc de repenser la façon dont on fabrique les produits nécessaires à la construction des bâtiments. Heureusement, la versatilité du matériau qu’est le bois et l’ingéniosité des chercheurs et entrepreneurs d’ici nous permettent d’utiliser la ressource de façon encore plus rationnelle. On cherche ainsi à réduire la consommation de matières premières en évitant le gaspillage et en valorisant chaque partie de l’arbre ainsi que les coproduits générés lors de la transformation.

Le secteur de la construction en bois et les produits d’ingénierie qui y sont aujourd’hui utilisés sont un parfait exemple d’écoconception. Un fabricant québécois a par exemple trouvé une façon ingénieuse de fabriquer un bois lamellé-collé en utilisant certaines parties des épinettes noires et d’autres essences résineuses du Québec dont les dimensions limitées empêchaient leur utilisation dans des produits destinés à la construction. Une multitude de petites lamelles d’une longueur inférieure à un mètre sont assemblées pour former des éléments structuraux variés, dont des arches atteignant une portée avoisinant les 70 mètres! De plus, puisqu’on peut limiter la présence de certains défauts du bois, comme les nœuds ou les déviations du fil, et placer les pièces de bois les plus résistantes là où les forces subies seront les plus importantes, un élément structural en bois lamellé-collé est encore plus résistant que s’il avait été fabriqué d’un seul arbre!

Figure 1. Utilisation d’arches en bois lamellé-collé de Nordic Structures pour la construction du stade Telus, à l’Université Laval. Crédit : Véronique Audet

La révolution derrière les produits d’ingénierie comme le bois lamellé-collé et le bois lamellé-croisé, c’est qu’ils permettent d’utiliser du bois de plus petite dimension pour fabriquer des produits de grande taille, à longue durée de vie et à forte valeur ajoutée.

Pourquoi est-ce important? Premièrement, parce qu’on destine ainsi une plus grande partie du bois récolté dans nos forêts pour des usages à long terme. Le carbone contenu dans le bois y sera donc séquestré pour une plus longue période avant d’être réémis dans l’atmosphère, contribuant ainsi à l’atténuation du réchauffement climatique. Et c’est aussi crucial pour la vitalité de notre économie. Un produit comme une poutre en bois lamellé-collé possède une valeur ajoutée bien supérieure à celle d’un produit issu d’un processus de transformation standard, comme le 2×4 traditionnel par exemple. Comme c’est le cas pour toutes les autres ressources naturelles, plus on transforme la matière première chez nous, plus l’avantage pour l’économie locale est important! Utiliser la plus grande proportion possible de l’arbre dans des produits qui auront des avantages écologiques et économiques supérieurs, c’est ça, faire une utilisation rationnelle de la ressource.

Les bénéfices environnementaux générés par une approche d’écoconception peuvent être comptabilisés par différents moyens, notamment grâce à l’analyse de cycle de vie (ACV). Cette méthode permet de calculer l’ensemble des impacts environnementaux, de l’extraction de la matière première jusqu’à la fin de vie du produit, en passant par sa fabrication, son transport et son entretien. Le bilan de l’ACV considère évidemment les déchets générés par le processus de transformation. Dans l’industrie des produits du bois, on préfère nettement utiliser le terme de coproduits, car ces matières peuvent être valorisées! Chaque fois que l’on trouve une utilité pour les coproduits d’un procédé de transformation, on réduit par le fait même l’impact environnemental du produit les ayant générés, car ces déchets deviennent une matière première.

Figure 2. Panneaux de bois et isolants thermiques et acoustiques destinés à la construction et fabriqués à partir de copeaux, de sciures ou d’autres coproduits générés par la transformation du bois. Crédit : Alexandre Morin-Bernard

Dans le contexte de la construction écoresponsable, le bois et ses dérivés peuvent être utilisés non seulement dans la structure, mais aussi dans ce qu’on appelle l’enveloppe du bâtiment, qui comprend notamment les revêtements, l’isolation et les membranes. Ainsi, les sciures, les rabotures et les copeaux sont utilisés pour fabriquer des panneaux, comme le panneau à copeaux orientés, mieux connu sous le nom d’OSB. En fonction de la taille des particules utilisées, ces panneaux posséderont une apparence et des propriétés mécaniques différentes, les rendant appropriés pour une grande diversité d’usages dans le bâtiment et même pour la fabrication de mobilier. On utilise aussi la fibre de bois pour fabriquer des tuiles pour plafonds suspendus, des isolants thermiques ou encore des panneaux acoustiques. En plus de créer des débouchés pour les coproduits générés lors de la fabrication des éléments structuraux et des autres produits du bois, l’emploi de matières biosourcées dans l’enveloppe du bâtiment permet aussi de réduire le recours aux ressources non renouvelables souvent présentes dans les membranes et matériaux isolants conventionnels.

Des chercheurs et industriels s’affairent sans cesse à repousser les limites en concevant de nouveaux produits qui répondent aux besoins des concepteurs de bâtiments. C’est notamment le cas de l’équipe de la Chaire industrielle de recherche sur la construction écoresponsable en bois (CIRCERB) de l’Université Laval, au sein de laquelle les professeurs et les étudiants travaillent en lien direct avec leurs partenaires industriels et gouvernementaux pour développer des solutions écoresponsables utilisant le bois et d’autres matériaux biosourcés pour réduire l’empreinte écologique des bâtiments. On y cherche également à mieux comprendre l’impact des matériaux utilisés sur le bien-être et la santé des occupants.

Bien que les exemples d’innovation et d’application de produits du bois soient nombreux dans le secteur de la construction, bien d’autres secteurs sont appelés à utiliser les sous-produits de la forêt. La versatilité du bois est telle que ses usages sont presque illimités! C’est par un arrimage serré et une collaboration constante entre ces différents secteurs de l’industrie que nous pourrons utiliser la ressource forestière de façon responsable pour répondre aux besoins d’aujourd’hui, mais aussi à ceux des générations futures!

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