Tirer davantage de valeur des arbres

• Une base de ressources forestières solide
• Projets pilotes de démonstration
• Seconde phase du Projet de la voie biotechnologique
• Faire la commercialisation des caractéristiques vertes du bois
• La puissance de meilleurs outils d’inventaire
• Exploiter la force de collaboration des réseaux de R et D universitaires

Une base de ressources forestières solide

Il y a de cela trois siècles, les nouveaux arrivants au Canada se sont vite rendu compte de la richesse que constituaient les ressources forestières qui s’étendaient devant eux sur une bonne partie du territoire d’un bout à l’autre du continent. Alors que la jeune nation se développait et prospérait, il en a été de même de son industrie forestière. Partout dans le monde, le Canada s’est fait connaitre pour l’abondance et la qualité de ses produits forestiers.

Aujourd’hui, la richesse du Canada en ressources forestières est toujours la même. Mais il a fallu reconnaître, il y a de cela une décennie, que l’utilisation des ressources n’était plus concurrentielle ou viable sur le marché mondial. De nombreux facteurs ont contribué à ébranler cette industrie autrefois vigoureuse, notamment le ralentissement de l’économie mondiale, l’intensification de la concurrence de nouveaux fournisseurs et l’intensification des pressions posées par les préoccupations environnementales. Rapidement, il est apparu que les marchés forestiers traditionnels du Canada ne voulaient plus acheter ce que le Canada avait toujours vendu. De 2003 à 2009, il y a eu plus de 130 000 emplois perdus et plus de 455 usines qui ont fermé leurs portes de façon temporaire ou définitive dans le secteur forestier canadien.

L’heure est à la transformation

Tous les acteurs du secteur forestier, y compris le gouvernement, les membres de l’industrie et les groupes d’intervenants, ont reconnu le besoin de transformer le secteur de façon majeure. En avril 2007, Ressources naturelles Canada, avec la collaboration de ses partenaires des gouvernements provinciaux et territoriaux, de l’industrie et du monde universitaire, a mis en branle un plan audacieux pour relancer le secteur. Le plan, qui porte le nom de Programme des technologies transformatrices (PTT), est réalisé par FPInnovations pour le compte de Ressources naturelles Canada.

L’objectif de cette grande stratégie nationale est la reconstruction d’un secteur forestier dynamique et tourné vers l’avenir. S’engager à réfléchir, à planifier et à agir de manière novatrice est à la base de toutes les facettes de ce programme de transformation. « Innovation » est le mot d’ordre du PTT. La mise en branle de ce programme illustre combien le secteur est conscient qu’il faut adopter une nouvelle philosophie pour relancer et revigorer un secteur forestier qui n’est plus à la fine pointe.

La crise financière mondiale des dernières années, qui s’est déclenchée après le début du PTT, n’a fait que mettre en évidence la pertinence du Service canadien des forêts d’avoir déjà mis en œuvre ce programme d’innovation d’envergure.

Tirer davantage de valeur, ajouter davantage de valeur : les deux côtés de la médaille de la transformation

Un nouvel objectif clé de la stratégie de transformation consiste à augmenter le nombre de marchés actuels et futurs des produits en bois canadiens; il s’agit en effet de « tirer davantage de valeur des arbres ».

Une façon d’y parvenir est de déterminer quelles sont les nouvelles valeurs de la ressource et ensuite de les extraire et de les exploiter. La conversion des « déchets » de biomasse forestière en bioproduits en est un excellent exemple. Le bois qu’on considérait auparavant comme peu utile, par exemple celui qui a été abandonné à la suite d’activités d’exploitation, d’opérations d’usinage et d’infestations de ravageurs, est maintenant transformé en produits et en services destinés à la bioéconomie, un secteur qui connaît un essor fulgurant.

Une autre approche permettant de « tirer davantage de valeur » est de demander aux consommateurs ce qu’ils veulent et ensuite de trouver de nouvelles ou de meilleures manières d’intégrer ces valeurs aux produits. Ces temps-ci, par exemple, l’« empreinte écologique » d’un produit forestier a une influence aussi importante sur la décision d’achat que la qualité et le rendement de ce produit. Les consommateurs réclament la preuve que des pratiques respectueuses de l’environnement ont été adoptées à toutes les étapes de la vie du produit avant l’achat, qu’il s’agisse autant de la culture, de l’exploitation, de l’usinage et de la fabrication que de l’emballage et de l’expédition.

Cet accent que l’on met sur le retrait d’une plus grande valeur et sur l’ajout d’une plus grande valeur est présent tout au long de la chaîne de valeur du secteur forestier, de la reproduction sélective à la commercialisation. Grâce au rôle de chef de file, d’investisseur et de coordonnateur que joue Ressources naturelles Canada, la stratégie bien intégrée du Programme des technologies transformatrices permet la centralisation des efforts pour :

• encourager la recherche et le développement de technologies et de processus nouveaux et révolutionnaires qui pourraient mener à la prochaine génération de produits forestiers;
• trouver de nouvelles utilisations de la fibre ligneuse et de nouveaux marchés de nouveaux produits et processus découverts;
• diversifier la gamme de produits à plus grande valeur ajoutée, en particulier dans les domaines spécialisés (par exemple, les biocarburants, les produits biochimiques et la nanotechnologie).

Tout cela fait partie du programme double qui vise l’amélioration de la productivité et des biens plus haut de gamme dans le but d’accroître la concurrence du secteur à l’échelle mondiale, et ce, dans le respect et la promotion de l’environnement.

Quelques exemples d’initiatives en cours :

• lancement de projets pilotes de démonstration pour aider à développer, à présenter et à évaluer les produits et les services de la prochaine génération;
• réponse à la demande rapidement grandissante du marché en bioproduits et les processus biologiques ainsi qu’en matériaux de construction « verts »;
• soutien au développement et à l’exploitation opérationnelle des technologies et des outils d’inventaires avancés qui peuvent servir à optimiser les activités de la chaîne d’approvisionnement, de la fibre jusqu’à la production;
• exploitation de la force de collaboration des réseaux de R et D universitaires pour accélérer la recherche prioritaire dont bénéficierait l’industrie.

L’« avantage canadien »

Le secteur forestier du Canada a toujours eu deux cartes gagnantes dans son jeu : la superficie et la diversité de ses forêts. Ces atouts, combinés à son infrastructure sociale, sa stabilité politique et sa richesse économique bien établies, ont depuis longtemps placé le pays dans une position privilégiée relativement à presque tous les autres dans le marché mondial du secteur forestier.

Cependant, comme l’a montré le piètre rendement du secteur dans la dernière décennie, les marchés des produits de base, tout comme la conjoncture mondiale, ne sont jamais immobiles. La technologie et le savoir scientifique évoluent, les attentes sociales se transforment, les climats politiques changent. La santé des forêts et la productivité des ressources changent également. Tous ces changements exercent une influence sur les marchés et sur la capacité de tous les joueurs de ce marché à demeurer concurrentiels.

Aujourd’hui, le secteur forestier canadien, qui se revitalise rapidement grâce au PTT, peut continuer à aller de l’avant, plus fort que jamais. Il fait de nouveau la preuve qu’il est l’égal de ses concurrents en matière de savoir-faire technologique, de capacité d’infrastructure et de compréhension des besoins du marché. En plus de cela, l’« avantage canadien » unique de la superficie et de la diversité de la forêt existe toujours. Cet avantage indéniable demeure un atout déterminant du secteur forestier, autour duquel le Canada continuera d’y élaborer ses stratégies.

Projets pilotes de démonstration

De la recherche à l’application : mettre les bonnes idées à l’essai

Un produit ou un processus novateur peut se révéler prometteur dans le contexte de la recherche et même dans les limites d’essais à petite échelle. Cependant, fonctionnera-t-il tout aussi bien à l’échelle industrielle, dans la réalité? Le produit présente-t-il une bonne valeur commerciale? Le processus présente-t-il des avantages sur le plan de la productivité?

Les projets pilotes de démonstration sont spécialement conçus pour répondre à ces questions. Dans le contexte de l’effort de transformation du secteur forestier canadien, ces projets pilotes constituent une étape cruciale pour accélérer l’évaluation et la mise au point des produits et des services de la prochaine génération.

Le programme de projets pilotes de démonstration

Dans le contexte du Programme des technologies transformatrices (PTT), Ressources naturelles Canada (RNCan) a lancé, avec la collaboration de FPInnovations, le programme de projets pilotes de démonstration. Cette initiative est réalisée par FPInnovations dans le but de donner un coup de pouce à la recherche menée dans ses laboratoires dans le cadre du programme et ainsi relancer le marché. Dans les unités pilotes opérationnelles de plusieurs régions du pays, les technologies, les processus et les produits nouveaux et révolutionnaires seront évalués « en direct » dans le but de mettre à l’épreuve leur utilisation et leur efficacité puis de déterminer les risques et les coûts à l’échelle industrielle.

Cette stratégie, mise en œuvre par RNCan avec la collaboration des provinces et les membres de l’industrie, avance déjà à grands pas. Au cours des deux dernières années, 15 projets pilotes du programme, tous protégés par des brevets, ont reçu le feu vert pour être mis à l’essai.

Exemples de projets

Une courte liste d’exemples permet de montrer — de la recherche à l’application — la gamme de projets novateurs qui sont en cours dans le cadre du programme de projets pilotes de démonstration :

Seconde phase du Projet de la voie biotechnologique

La biorévolution arrive

Les fuselages d’avion, les pneus et les vestes pare-balles ne sont pas les premiers articles qui viennent à l’esprit des gens comme étant des produits du bois. Cependant, il s’agit de seulement trois exemples de nouvelles manières hautement technologiques dont on utilise aujourd’hui la fibre de bois. Tout cela fait partie de la popularité grandissante de tout ce qui est « bio ». De la bio-huile aux produits biopharmaceutiques, en passant par le papier bioactif et les bâtiments écologiques, les applications des substances dérivées du bois (comme la lignine et la cellulose nanocristalline) couvrent maintenant tous les champs d’application possibles.

L’intérêt qui est porté à la conversion de la biomasse forestière en produits respectueux de l’environnement et économiquement rentables grandit depuis plus d’une décennie dans le secteur forestier canadien. La transformation des résidus de bois en chaleur, en essence, en électricité, en plastique, en additifs alimentaires et en produits chimiques non toxiques n’est pas seulement représentative d’une utilisation intelligente et d’une manière de penser novatrice, mais répond également à la demande mondiale grandissante de produits « verts » faits à partir de sources naturellement renouvelables et gérées de façon durable.

Le Projet de la voie biotechnologique, mis sur pied par l’industrie en 2009, cherche à évaluer quels aspects de la bioéconomie offrent le plus grand potentiel pour la transformation du secteur forestier au Canada. Les travaux ont été supervisés par l’Association des produits forestiers du Canada avec l’aide de FPInnovations, de Ressources naturelles Canada et d’autres partenaires. La première phase de l’étude a permis de démontrer que l’intégration des nouvelles biotechnologies aux installations de production de produits forestiers existantes représentait la meilleure façon de réussir cette transformation.

Seconde phase du Projet de la voie biotechnologique

En février 2011, les résultats de la seconde phase du Projet de la voie biotechnologique ont été publiés. Cette phase visait à examiner le potentiel de la bioénergie, des produits biochimiques et des bioproduits émergents sur le marché mondial ainsi qu’à déterminer les manières dont le Canada pourrait en profiter. Le titre du rapport sommaire, « Le nouveau visage de l'industrie forestière canadienne : une biorévolution en devenir », résume très bien les résultats de la recherche.

Dans l’étude, on a évalue à 200 milliards de dollars les débouchés des bioproduits sur les marchés mondiaux. Cette réalité, y explique-t-on, n’est pas le fruit d’une tendance de consommation à court terme, mais fait partie d’une biorévolution qui changera l’avenir de l’utilisation des ressources forestières partout dans le monde.

Il s’agit d’une très bonne nouvelle pour le Canada. L’abondance de sa biomasse, ainsi que l’expansion de son infrastructure de recherche, de développement et de production fondée sur la biotechnologie, signifie que le secteur forestier est dans une position idéale pour tirer avantage de ces possibilités. Grâce à des politiques, à des investissements et à des partenariats de soutien, tout porte à croire que le secteur forestier canadien s’affirmera avec une force concurrentielle particulièrement importante dans la bioéconomie mondiale.

L’avantage des bioproduits canadiens au regard de l’empreinte carbone

Des travaux d’évaluation de l’impact environnemental de différents bioproduits et différentes biotechnologies sont également en cours dans le cadre du Projet de la voie biotechnologique. Les chercheurs du Service canadien des forêts Canada analysent l’empreinte carbone d’une gamme de bioproduits au cours de tout leur cycle de vie. Une partie de l’objectif de ces travaux est de montrer comment ces produits surpassent, en matière de minimisation d’empreinte carbone, les produits non renouvelables fabriqués à partir de combustibles fossiles. Par exemple, le fait de savoir que l’empreinte carbone d’un biocarburant comme le granulé de bois est beaucoup plus faible que l’empreinte d’une quantité équivalente de pétrole, offre une caractéristique à valeur ajoutée importante dans la bioéconomie mondiale, un secteur qui connaît une expansion rapide.

« Cela a des répercussions extraordinaires sur la prospérité future du Canada. Cette étude a permis l’élaboration d‘une feuille de route d’un nouveau modèle d’affaires qui consolide l’économie du bois ainsi que la production des pâtes et papiers en retirant une valeur économique supplémentaire de chaque arbre récolté. Cela aura un impact économique, environnemental et social énorme sur le Canada. »

— Avrim Lazar, Président et PDG de l’Association des produits forestiers du Canada
[communiqué de presse, février 2011]

Faire la commercialisation des caractéristiques vertes du bois

Le mouvement de la construction verte

Dans le marché très concurrentiel des produits du bois, l’opinion des consommateurs d’aujourd’hui compte beaucoup. Partout dans le monde, les acheteurs disent qu’ils veulent des produits naturellement renouvelables et gérés de façon durable (ou, pour utiliser un terme populaire, des produits « verts »). Cela s’applique également à leurs matériaux de construction. On prévoit que la valeur de la construction verte atteindra, aux États-Unis, près de 140 milliards de dollars d’ici 2013 et tout porte à croire que le changement de cap vers la construction verte est là pour durer.

Le secteur forestier du Canada — qui compte sur les nouveaux partenariats avec les programmes de certification des bâtiments écologiques — reconnaît cet énorme potentiel de marché des produits de construction verts. Il est aussi bien conscient du besoin de faire preuve de performance environnementale élevée en lien à cette nouvelle réalité. Le défi est de convaincre les consommateurs en général — et en particulier les décideurs du milieu de la construction (notamment les architectes, les ingénieurs, les bâtisseurs et les personnes responsables de l’élaboration des politiques) — que les matériaux et les assemblages de construction en bois au Canada présentent une option aussi viable que les choix populaires actuels comme le béton, l’acier et le bambou.

L’analyse du cycle de vie (ACV) se révèle un outil particulièrement utile pour la valorisation des avantages du bois sur le plan environnemental et sur le plan de la durabilité physique.

L’analyse du cycle de vie

L’analyse du cycle de vie est un processus qui permet de mesurer la consommation d’énergie, la production de déchets et d’autres détails semblables de la vie d’un produit. Le processus commence par l’acquisition des matériaux bruts utilisés pour la fabrication et la distribution d’un produit et se poursuit pendant son utilisation jusqu’à son élimination éventuelle. Au cours des dernières décennies, des travaux réalisés par FPInnovations seuls, et avec la collaboration de l’Athena Institute (en anglais seulement) visent la mise au point de la science et des outils en lien à l’ACV pour démontrer les véritables avantages environnementaux du choix du bois pour la construction. L’objectif est de faire en sorte que le bois devienne le matériau de choix en Amérique du Nord et à l’étranger quand l’« empreinte environnementale » est un facteur important du processus de sélection d’un matériau.

Une étape récemment franchie montre que ces efforts ont rapporté : l’ACV est considérée dans les prises de décisions relatives à la construction de bâtiments écologiques. Le Green Building Council des États-Unis et son membre affilié, le Conseil du bâtiment durable du Canada, ont accepté d’intégrer des éléments de l’ACV au système LEED, un système d'évaluation des bâtiments « verts » qui connaît un usage très répandu. Un des facteurs clés de l’adoption de l’ACV dans le système LEED a été les travaux réalisés par FPInnovations pour aider l’Athena Institute à mettre à jour son logiciel de soutien et ses bases de données.

D’autres initiatives qui placent le bois au premier plan

L’analyse du cycle de vie n’est qu’un des nombreux projets que mène ou finance FPInnovations pour promouvoir les avantages de l’utilisation du bois en construction, sous sa forme traditionnelle ou sa forme « prochaine génération ». Beaucoup de recherche et développement sur le bois en stratifié-croisé, par exemple, aident à positionner le matériau comme solution de rechange intéressante au béton et à l’acier dans la construction de bâtiments non résidentiels en Amérique du Nord.

Le développement composites fibre/polymère pour le platelage est un autre exemple de ces efforts de valorisation du bois. Les projets financés par l’Initiative Le bois nord-américain d'abord, un programme mis sur pied par Ressources naturelles Canada en 2007, aident également à déterminer quels sont les nouveaux marchés et les nouvelles occasions de promotion de ces matériaux et assemblages de bois novateurs, verts et à grande valeur ajoutée.

La puissance de meilleurs outils d’inventaire

L’importance du contrôle de l’inventaire

L’augmentation de la productivité et de la compétitivité à l’échelle mondiale fait partie des premiers objectifs de la stratégie de transformation du secteur forestier du Canada. Le contrôle de l’inventaire est donc un élément de base obligatoire en affaires. Toute organisation qui fait de la production doit connaître les ressources qu’elle a pour être en mesure de planifier ce qu’elle mettra sur le marché. Quel type de matériau brut doit-elle utiliser, combien en a-t-elle et où est-il situé? Le bon matériau sera-t-il disponible quand elle en aura besoin? Comment peut-elle harmoniser efficacement la disponibilité du matériau à son horaire de production?

L’amélioration du contrôle de l’inventaire dans le secteur forestier du Canada nécessite l’amélioration de la connaissance de la valeur des ressources disponibles de manière à parfaire la productivité et la compétitivité. Plus les données d’inventaire sur les arbres et les peuplements sont détaillées et précises plus les décisions d’affaires seront éclairées et plus il sera possible de simplifier et d’automatiser le processus de production d’inventaire, et plus les économies réalisées sur les coûts globaux d’entreprises seront importantes.

Trouver de meilleures manières de calculer la valeur des arbres

Aujourd’hui, de meilleurs outils permettent d’améliorer la capacité des gestionnaires forestiers à déterminer, à estimer et à prévoir l’étendue de la valeur des ressources forestières existantes et émergentes. Au service canadien des forêts, les travaux visant à améliorer les systèmes d’inventaires existants sont une priorité en recherche.

L’intérêt de collecter des données sur les caractéristiques traditionnelles comme la hauteur dominante, le diamètre de la tige, la densité et le volume demeure. Aujourd’hui cependant, à cause de l’augmentation de l’accent mis sur la valeur de la fibre de bois (pour répondre aux demandes des marchés de bioproduits, qui connaissent une croissance rapide) il est aussi important de disposer de données sur les caractéristiques des fibres. Le fait de savoir quelles catégories de pâte, qualité de bois et propriétés chimiques les arbres dans une région ou un peuplement particulier auront procure un avantage considérable aux gestionnaires forestiers quand vient le temps de cartographier le potentiel et la valeur des ressources forestières.

LiDAR : accroître les capacités de l’inventaire

Le Centre canadien sur la fibre de bois et ses partenaires de recherche mettent à l’essai de nombreuses technologies de télédétection aux fins d’inventaire. Une de ces technologies particulièrement prometteuse est la technologie LiDAR (détection et télémétrie par ondes lumineuses). La technologie LiDAR n’est pas nouvelle, mais l’est son utilisation aux fins d’inventaire forestier.

La technologie LiDAR, qui peut être utilisée à partir d’avions ou de satellites, fournit directement une mesure en trois dimensions de la structure de la végétation et du terrain sous-jacent. À partir de ces mesures, il est possible d’obtenir des modèles altimétriques numériques et des données d’inventaire forestier extrêmement précises. Cette information peut être utile dans beaucoup d’autres activités du secteur forestier, y compris la cartographie des éléments hydrologiques (comme les rivières, les plaines inondables et les zones humides) et la planification de corridors, comme des routes. Combinée à d’autres sources de données, comme l’imagerie optique multispectrale, la technologie LiDAR change la manière de penser et de planifier la façon classique de procéder à un inventaire forestier.

Certaines limitations de la technologie sont encore à l’étude (on cherche, par exemple, à améliorer la précision des données en terrain accidenté et la capacité de montrer la texture de la surface). Cependant, pendant qu’on continue de faire des ajustements à la technologie LiDAR, les chercheurs sont confiants qu’elle pourrait révolutionner la gestion et la production dans le secteur forestier au Canada.

Exploiter la force de collaboration des réseaux de R et D universitaires

La recherche dirigée et concertée : un véhicule performant vers l’innovation

S’il est vrai que la recherche pave la voie qui mène à une économie du secteur forestier améliorée et à valeur enrichie, alors la recherche dirigée et concertée est le véhicule qui accélère le voyage.

Il n’existe pas de situation où cette attitude est plus vivement adoptée que dans la collaboration au Programme des technologies transformatrices (PTT). Ce programme, qui est financé par Ressources naturelles Canada et géré par FPInnovations, amène les gouvernements, les membres de l’industrie et les membres du milieu universitaire à collaborer à des projets de R et D axés sur la recherche de réponses aux questions prioritaires du secteur forestier.

L’exploitation des compétences de recherche concertée des scientifiques, des ingénieurs et des autres chercheurs universitaires renommés crée un véhicule qui a la capacité d’accélérer le processus d’innovation dans le secteur forestier du Canada.

L’initiative en R et D dans le secteur forestier

En 2008, l’initiative en R et D dans le secteur forestier a été créée expressément dans le but de mettre sur pied des programmes de R et D qui : font correspondre la recherche universitaire au programme d’innovation du secteur forestier; font en sorte que les programmes sont pertinents sur le plan commercial; tirent avantage de la bioéconomie émergente. Les partenaires derrière ce véhicule de R et D unique sont le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), RNCan et FPInnovations.

Actuellement, huit réseaux de recherche ciblée fonctionnent grâce à des liens avec le triple partenariat des organisations, des membres de l’industrie et des membres du milieu universitaire. Les huit réseaux (dont sept sont financés par le CRSNG et l’autre grâce à un réseau de centres d’excellence dirigé par une entreprise) couvrent les domaines clés de recherche du secteur forestier compris dans les cinq thèmes de recherche du Programme d’innovation phare de FPInnovations (sous le PTT) :

• maximisation intégrée de la chaîne de valeur;
• pâtes et papiers de la prochaine génération;
• solutions en construction de la prochaine génération;
• énergie et produits chimiques issus de la biomasse forestière;
• nouveaux bioproduits issus de la biomasse forestière.

Un montant total de 34 millions de dollars est alloué sur une période de cinq ans aux projets de recherche universitaires qui répondent à ces besoins prioritaires de connaissances et d’innovations du secteur forestier.

Les partenariats de réseaux présentent une nouvelle entente

Grâce à cette entente de partenariat unique entre les membres de l’industrie, les membres du milieu universitaire et le gouvernement, l’ensemble des parties profite d’occasions pour réaliser des économies substantielles (pourquoi dupliquer les efforts?), accélérer le développement et le déploiement de produits et pour répondre à des objectifs multiples (socio-économiques, environnementaux et autres).

De cette façon, le fait de lier plus étroitement la recherche universitaire à la vision et aux besoins d’innovation de l’industrie aide à atteindre les objectifs du programme de transformation du secteur forestier.

Pour renforcer la collaboration en recherche au sein du système d’innovation du secteur forestier, les huit réseaux axent leur recherche sur les cinq thèmes de recherche du Programme d’innovation phare de FPInnovations dans le cadre du Programme des technologies transformatrices (PTT).