De manière générale, les projets réalisés par le CTTÉI peuvent être répartis en quatre catégories : développement, recherche appliquée, assistance technique et diffusion de l’information.
Les projets de développement visent à participer à des efforts régionaux concertés de mise en place de structures ou d’organismes s’inscrivant dans une démarche d’écologie industrielle et de développement durable. C’est le cas notamment du projet de Technocentre en écologie industrielle et du Carrefour de valorisation des sous-produits industriels de Bécancour.
Les projets de recherche appliquée ont pour objectif de développer de nouvelles approches de mise en valeur des résidus industriels, à les valider en laboratoire puis à les transférer à l’industrie.
Les projets d’assistance technique ont pour objectif d’accompagner les entreprises qui en expriment le souhait dans la caractérisation et la recherche de solutions pour une meilleure gestion de leurs matières résiduelles. L’expertise pluridisciplinaire des différents chercheurs du CTTÉI permet de répondre efficacement à ces besoins.
Les projets de diffusion de l’information ont quant à eux deux objectifs : sensibiliser l’industrie à l’écologie industrielle et aux meilleures pratiques environnementales, et faire connaître la mission du CTTÉI de même que les services offerts.
Voici à titre d’exemples quelques-uns des projets sur lesquels le CTTÉI a travaillé au cours des dernières années :
Extraction d’oméga-3 par CO2 supercritique à partir de résidus québécois de production et de transformation de la moule bleue (mytilus edulis)
L’industrie québécoise de la culture et la transformation de la moule génère de grandes quantités de biomasse marine résiduelle, dont l’enfouissement constitue une problématique environnementale et économique importante. Le projet actuel vise à démontrer la faisabilité technique et à définir les paramètres optimaux pour l’extraction d’un concentré d’oméga-3 à partir des moules déclassées générées par l’industrie gaspésienne. La technique choisie est une méthode de la chimie verte, soit l’extraction par CO2 supercritique, qui permet d’extraire des composés lipidiques sans utilisation de solvant organique. Le rendement et la qualité de l’huile obtenue permettront d’évaluer le potentiel pour un transfert technologique, qui permettrait à l’industrie de générer une nouvelle activité économique à partir de résidus problématiques.
Faisabilité de la récupération et du recyclage du polystyrène postconsommation
Le CTTÉI a été mandate pour la réalisation d’une vaste étude visant à évaluer la faisabilité technique et économique de collecter et recycler le polystyrène postconsommation au Québec. Financé par de nombreux partenaires privés et publics, dont le Consortium de recherche en plasturgie et composites du Québec (CRPCQ), ce projet d’envergure permet de comparer la collecte en centre de tri à la collecte par point de dépôt, de vérifier les propriétés mécaniques du polystyrène récupéré, d’identifier les marchés potentiels et d’identifier les scénarios de collecte et de mise en valeur les plus intéressants économiquement. À l’heure actuelle, la majorité du polystyrène prend le chemin de l’enfouissement.
Symbiose industrielle
Trois projets de symbiose industrielle réalisés avec des entreprises de Rivière-du-Loup, de Shawinigan et de la grande région de Lanaudière ont permis au CTTÉI de raffiner son approche et de susciter une plus grande participation des entreprises. L’appui des instigateurs de ces projets et les communications visant à publiciser la démarche faites par ces derniers ont largement contribué au succès de ces initiatives. À preuve, pas moins de 26 synergies ont été réalisées entre les 90 entreprises participant au projet de Lanaudière en 8 mois seulement. Une centaine d’autres seront implantées au cours des mois à venir. Rappelons que l’objectif de ces projets est de mailler des entreprises pour que les résidus des uns deviennent des matières premières pour d’autres. En maximisant ces échanges sur un territoire donné, la gestion des ressources se trouve ainsi optimisée donc plus durable.
Renforcement de la capacité de recherche
Les fonds pour le développement de la capacité de recherche alloués par le MDÉIE au CTTÉI ont pour objectif la création de connaissance et de savoir-faire sur les écomatériaux. Dans ce cadre, de nombreux essais ont été réalisés dans les laboratoires du CTTÉI afin d'étudier les caractéristiques de nouveaux bétons à haut contenus en matières recyclées après ajout de sous-produits métallurgiques, de peinture ou de perlite, entre autres. Le projet a aussi permis de développer de l’expertise sur les agrégats légers. Fort du développement de cette connaissance, le CTTÉI a contacté plusieurs entreprises susceptibles de commercialiser ces produits.
Programme ICI ON RÉCUPÈRE!
La Municipalité régionale de comté (MRC) de Pierre-de Saurel souhaite encourager les industries, commerces et institutions (ICI) de son territoire à adopter de meilleures pratiques de gestion des matières résiduelles. En 2011, elle a demandé au CTTÉI d'agir comme intervenant dans le cadre du programme « ICI ON RÉCUPÈRE! », un service d’accompagnement qui permet aux ICI d’augmenter leur performance au sein des 3RV-E et d’obtenir l’attestation « ICI ON RECYCLE! », une reconnaissance en gestion des matières résiduelles délivrée par RECYC-QUÉBEC.
Capacité de séquestration du CO2 par les boues et effluents industriels
Séquestrer le dioxyde de carbone sous forme de carbonate est une des voies récemment étudiée pour diminuer le taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cette méthode utilise la possibilité qu'ont certains métaux à s'associer avec le dioxyde de carbone pour former un composé solide et stable aux conditions ambiantes. La majorité des études, mimant le processus naturel, se concentre sur des produits minéraux (olivine, serpentine ou wollastonite), mais l'optimisation du procédé dirige les recherches internationales vers une carbonatation en phase liquide utilisant des résidus industriels solides. L'utilisation de résidus industriels présente les avantages de l'utilisation de matières chimiquement moins stables que les minéraux silicatés et donc plus susceptibles de réagir avec le dioxyde de carbone. De plus, ils sont généralement produits à proximité des sources d'émission de CO2 et sont moins chers que les produits issus de l'exploitation minière.
Le CTTÉI a évalué un fort potentiel de l'utilisation de résidus industriels liquides ou sous forme de boue pour la séquestration du dioxyde de carbone, résidus souvent difficilement valorisables du fait de leur forte teneur en eau. Le projet en cours permettra donc de valider l'influence du temps, du pH, de la concentration en CO2 et de l'ajout d'additifs sur la possibilité de carbonatation de différents rejets industriels à forte teneur en eau.
Fluides supercritiques
L'extraction par CO2 supercritique consiste à utiliser les propriétés de solvatation du dioxyde de carbone, lorsqu'amené à une température supérieure à 31 °C et une pression supérieure à 74 bars (ou 1 036 psi). En effet, le CO2 supercritique conjugue un coefficient de diffusion élevé, une faible viscosité, une faible réactivité chimique et une forte capacité de solvatation des composés apolaires. L'application des technologies des fluides supercritiques au traitement de matières résiduelles industrielles est une alternative nouvelle et performante qui gagnerait à être davantage mise au service des entreprises et industries soucieuses d'effectuer une saine gestion de leurs matières tout en réduisant leur impact environnemental. Un projet de recherche a été réalisé dans le but de valider la faisabilité technique de l'utilisation de cette technologie pour différentes matières pour lesquelles peu de solutions de traitement existent et qui sont destinées actuellement à l'enfouissement ou à l'élimination. Ces matières étaient : des solutions d'éthylène glycol usé, des absorbants granulaires contaminés d'huile et des tissus contaminés aux huiles et graisses.
Diagnostics de gestion des matières résiduelles
Six diagnostics de gestion des matières résiduelles ont été réalisés sur des territoires différents. L'analyse des informations recueillies sur chacun de ces territoires par voie d'enquête téléphonique ou de questionnaire en ligne a permis d'identifier des pistes d'amélioration à la gestion des matières résiduelles des entreprises sollicitées et leurs besoins en termes d'accompagnement vers de meilleures pratiques. Des exemples de synergies de mutualisation et de substitution à réaliser pour bonifier la dynamique du milieu ont été identifiés pour amener ces territoires vers une symbiose industrielle lors d'une phase ultérieure.
Recyclage des composantes provenant de véhicules hors d'usage
Le CTTÉI a participé à la réalisation d'un projet visant à identifier le mode de démantèlement des véhicules hors d'usage qui permettrait une rentabilité économique en fonction des marchés ou débouchés pouvant être associés aux pièces démantelées. Pour ce faire, une douzaine de véhicules ont été démantelés chez des recycleurs et démanteleurs et la valeur économique des matériaux récupérés a été évaluée en fonction des débouchés potentiels.
Mise au point d'appâts semi-artificiels à partir de résidus industriels pour la pêche au homard
La pêche au homard nécessite l'utilisation d'appâts afin d'attirer ces crustacés dans des casiers. Les appâts employés sont souvent des poissons entiers dont l'intérêt est grandissant sur les marchés dédiés à la consommation humaine. Par ailleurs, la ressource mondiale en poissons est actuellement en déclin et le prix des appâts augmente. Par conséquent, avec ces méthodes traditionnelles, la pêche au homard est aujourd'hui moins rentable et moins socialement acceptable qu'auparavant. Halieutec et le CTTÉI proposent donc de travailler conjointement à l'élaboration et aux tests d'efficacité d'appâts semi-artificiels comportant 100 % de matières recyclées et ayant une durée de vie supérieure aux appâts naturels. Les appâts seront constitués d'agents attractifs mélangés à une matrice polymère insoluble.
Synergie de sous-produits - Voir Exemples
Une synergie consiste en un échange entre entreprises de matières (i.e. résidus de production), d’eau et/ou d’énergie provenant de leurs activités industrielles. Le CTTÉI a réalisé son premier projet de synergie de sous-produits sur le parc industriel et portuaire de Bécancour.
Le CTTÉI développe actuellement une méthodologie et des outils qui permettent aux acteurs locaux de quatre régions pilotes de porter l’écologie industrielle appliquée à l’échelle d’un territoire de façon pérenne. Cette démarche durable est avant tout une forme innovante de gestion coopérative et cohérente du territoire. Elle vise à optimiser l'utilisation des ressources premières et de l’énergie ainsi qu’à limiter la production de déchets. La mutualisation et les échanges entre entreprises permettent de créer localement de nouvelles activités de production, de transformation et de services qui deviennent un facteur d'attractivité supplémentaire pour une région.
Amélioration de la gestion des matières résiduelles
Le CTTÉI a réalisé pour le compte d’entreprises et de gestionnaires de parcs industriels une caractérisation de leurs matières résiduelles afin de les conseiller sur les moyens à mettre en place pour en améliorer la gestion.
Extraction du TiO2 d’une boue industrielle
Le CTTEI a testé et adapté un procédé chimique novateur pour l’extraction du titane à partir d’une boue industrielle contenant 20% de titane. Ce sont plusieurs milliers de tonnes de ce résidu qui doivent être éliminées chaque année. Le CTTÉI a identifié qu’une intervention profitable serait de transformer le titane des boues sous forme rutile et d’éliminer les diverses impuretés, de sorte à générer un produit commercialisable. Le procédé chimique testé consistait en une complexation des boues par grillage à environ 800°C, suivi d’une étape de lixiviation pour générer le rutile synthétique et d’un lavage acide pour éliminer les diverses impuretés.
Le CTTÉI a effectué une vingtaine d’essais de ce procédé en testant une large gamme de conditions. Les résultats ont montrés une certaine efficacité de concentration du titane et l’élimination de nombreuses impuretés. La phase minérale dominante obtenue dans le produit final est toutefois différente que celle escomptée au départ. La formation de ce minéral n’est toutefois pas dénuée d’intérêt, et cette découverte pourraient représenter un potentiel de commercialisation future.
Élaboration d’un nouveau matériau à partir de rebuts de granite
Pour exploiter à la fois le potentiel physique et esthétique des rebuts de production du granite, de nouveaux matériaux ont été développés en les combinant à une matrice polymère. Cinq matériaux ont finalement été développés, en privilégiant l'écoconception et l'utilisation de polymères recyclés ou recyclables, dont deux sont constitués entièrement de matières recyclées et seraient recyclables en fin de vie.
Développement d’un déglaçant routier non corrosif et biodégradable
Un déglaçant routier non corrosif et biodégradable est présentement en développement. Avec le financement de quatre aciéries et d’un récupérateur de stériles et de scories d’aciérie, la faisabilité technique de ce projet a pu être démontrée en laboratoire.
Mise au point d’un procédé de recyclage du polystyrène expansé souillé
Un procédé de recyclage du polystyrène expansé souillé a été mis au point par le CTTÉI et le CEPROCQ (Centre d’étude des procédés chimiques du Québec). Après une mise en solution dans un solvant, celui-ci est extrait de même que les souillures et le polystyrène restant peut alors être recyclé. L’avantage de ce procédé est qu’il permet de rentabiliser le transport de ce polymère.
Extraction des ignifuges bromés des plastiques d’ordinateur
Le CTTÉI a démontré la faisabilité d’extraction des ignifuges bromés de plastiques d’ordinateur pour en favoriser le recyclage et les détourner de l’enfouissement. Il a également travaillé à créer une banque de données qui permettrait d’identifier rapidement par spectrométrie infrarouge les ignifuges et leurs plastiques pour en faciliter le tri chez les récupérateurs.
Développement d’un enduit à partir de résidus de peinture
Le CTTÉI a développé un enduit à partir de résidus de peinture latex solide. Après des essais sur site de cet enduit, une ligne de fabrication a été lancée chez le client. Le transfert technologique de ce développement est complété.
Essais de performance d’un sable pour le sablage au jet
Des stériles miniers ont été mis en valeur dans une application de sable pour le sablage au jet. Leurs performances technique, environnementale et sanitaire ont été comparées à celles d’autres sables concurrents. Réduisant les risques de silicose chez les utilisateurs grâce à son faible taux de silice libre, ce produit a rapidement été approuvé par les instances gouvernementales et commercialisés.
Essais de performance d’un sable pour la filtration de l’eau des piscines
Toujours à partir de stériles miniers, une application pour la filtration de l’eau des piscines a été évaluée. La performance de filtration des stériles a été comparée à celles de produits concurrents. Des résultats concluants ont permis sa mise en marché.
Ces projets ne sont qu’un aperçu du type d’accompagnement que le CTTÉI peut apporter aux industriels et entreprises manufacturières. Nous vous invitons à nous contacter pour plus d’informations sur nos services.
