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14 December 2023

Par karena

Le lactose pour réduire les gaz à effet de serre des bateaux


Une équipe de chercheurs rimouskois travaille à concevoir un biocarburant destiné au transport maritime. Il est fabriqué avec les surplus de lactose de l’industrie laitière.

Le projet est né en 2019 d’une discussion entre Agropur, l’un des principaux fabricants de produits laitiers en Amérique du Nord, et l’équipe du Centre de recherche sur les biotechnologies marines (CRBM). L’objectif : trouver une avenue de valorisation du perméat d’ultrafiltration.

L’ultrafiltration permet de concentrer les gras et les protéines, particulièrement prisés pour la fabrication de produits comme le fromage ou le yogourt. L’opération laisse passer à travers les pores d’une membrane un liquide constitué d’eau, de minéraux et de lactose qui est, en fait, un sucre.

Actuellement, c’est moins valorisé. En conséquence, c’est utilisé fondamentalement pour l’alimentation animale, explique le scientifique principal pour Agropur, Gabriel Remondetto.

Le lactose sert principalement dans l’industrie porcine. Il y a cependant trop d’offres pour la demande, ce qui a provoqué une chute de la valeur commerciale du lactose. L’industrie laitière le vend donc à perte, d’où l’idée de trouver une nouvelle utilisation viable économiquement.

L’un des mandats du Centre de recherche sur les biotechnologies marines à Rimouski est justement de valoriser les coproduits industriels. On travaille à identifier différents coproduits, disponibles au Québec plus particulièrement, identifier les volumes disponibles et ce qu’on pourrait faire avec ces résidus industriels, lance le chercheur en microbiologie industrielle, Jean-Michel Girard.

Jean-Michel Girard dans un des laboratoires du CRBM.

Jean-Michel Girard, chercheur en microbiologie industrielle au Centre de recherche sur les biotechnologies marines, le CRBM

L’idée du biocarburant est née pendant son doctorat, réalisé entre 2010 et 2014. J’avais comme objectif d’identifier de nouvelles sources de biomasse microalgale pour l’industrie des biocarburants, rappelle-t-il.

Cinq ans plus tard, les surplus de lactose de l’industrie laitière lui permettent de mettre son idée en pratique.

Le procédé élaboré s’effectue en deux étapes distinctes. Le lactose séjourne d’abord à l’obscurité, dans un bioréacteur où des microalgues sont ajoutées. Pendant 62 heures, les algues vont consommer les sucres contenus dans le liquide, tout comme le feraient des levures, pour le convertir en une biomasse riche en lipides.

Deux seaux contenant une biomasse ayant l'apparence d'une crème verte.

La biomasse obtenue après que le lactose eut séjourné dans le bioréacteur en présence de microalgues.

Cette biomasse est par la suite expédiée chez Innofibre à Trois-Rivières, un Centre collégial de transfert technologique et collaborateur du CRBM. Ils vont être responsables de la deuxième étape, qui est de convertir cette biomasse oléagineuse, riche en huile, en biobrut, indique Jean-Michel Girard.

Le biobrut est une substance analogue au pétrole. Il pourrait même être utilisé directement à l’état pur.

Les bateaux qui naviguent sur le fleuve ont des motorisations qui sont adaptées pour pouvoir brûler des carburants beaucoup plus bruts, explique M. Girard. Son équipe et lui ont fait le pari que ce type de moteur serait en mesure de brûler directement le biobrut, sans raffinage au préalable. Ce qui vient encore plus simplifier notre procédé, ajoute le chercheur.

C’est là qu’entre en jeu Innovation maritime, un Centre collégial de transfert technologique basé à Rimouski. On est en train de développer un banc d’essai qui va permettre de brûler, de consommer ce type de carburant, affirme l’ingénieur et chargé de projet François-Xavier Rioux.

On veut vraiment voir ça va être quoi les impacts sur le moteur, les impacts sur les émissions atmosphériques.Une citation deJean-Michel Girard, chercheur en microbiologie industrielle, CRBM

L’idée n’est pas de substituer entièrement ce produit au mazout lourd utilisé dans l’industrie maritime. Une tendance qu’on observe chez les biocarburants, c’est qu’ils sont mélangés avec du carburant fossile. Ce que ça permet de faire, c’est que ça atténue la quantité de GES qui sont émis, mentionne M. Rioux.

La solution développée par le CRBM pourrait permettre de remplacer environ 10 % de la consommation québécoise annuelle de fioul lourd.

François-Xavier Rioux.

François-Xavier Rioux, ingénieur et chargé de projet chez Innovation Maritime

L’Organisation maritime internationale (OMI) en a d’ailleurs fait une priorité. Dans sa stratégie de 2023 concernant la réduction des émissions de GES provenant des navires, elle se donne comme objectif d’atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Pour ce faire, l’OMI compte d’abord réduire les émissions annuelles totales provenant des transports maritimes internationaux d’au moins 20 % d’ici 2030 et de 70 % d’ici 2040.

Advenant qu’on démontre effectivement la faisabilité à l’échelle industrielle, ce n’est pas seulement le Québec qui pourrait profiter de cette technologie-là, mais le monde entier, parce que du lactose, il y en a partout.Une citation deJean-Michel Girard, chercheur en microbiologie industrielle au CRBM

Jusqu’à maintenant, plusieurs litres de biobrut ont été produits pour mener des essais techniques. Ceux-ci vont se poursuivre jusqu’à la fin du mois de mars 2024. Au cours de cette même année, l’équipe du CRBM fera une mise à l’échelle du procédé. Plutôt que de produire quelques litres, on voudrait produire quelques centaines de litres, pour vraiment faire une validation du procédé, conclut M. Girard.

Le tout permettra éventuellement de passer à une production industrielle, l’objectif ultime étant de commercialiser le produit. L’entreprise ontarienne Greenfield Global, spécialisée en production d’éthanol, est d’ailleurs l’un des partenaires du projet de recherche.

Source : Lisa-Marie Bélanger de Radio-Canada – ICI Bas-Saint-Laurent


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