Les enzymes au secours de l’industrie papetière

Et si la relance de l’industrie papetière passait par l’optimisation des méthodes traditionnelles? Marc Beauregard, professeur au Département de chimie, biochimie et physique et chercheur au Centre de recherche sur les matériaux lignocellulosiques, développe, en partenariat avec Buckman North America et Kruger, une approche enzymatique visant à réduire les coûts d’énergie des papetières lors du raffinage.

Marc Beauregard, professeur au Département de chimie, biochimie et physique de l’Université du Québec à Trois-Rivières. (Photo : Annie Brien)

Dans le processus de fabrication de papier à partir de fibres secondaires (recyclées), on doit faire face à la diminution de la qualité de ces dernières. Pour contrecarrer ce déclin, les papetières ont recours au traitement de la pâte par raffinage. Cette opération peut également s’effectuer à l’aide de cocktails enzymatiques, voie qu’emprunte le professeur Beauregard dans le cadre du projet université-industrie intitulé Development of a fluorescent protein dye tagging method (FPTM) for major polymer classes found in recycled fibers.

Réduire la facture d’électricité grâce à des cocktails enzymatiques

Le premier volet du projet vise à développer une méthode enzymatique permettant d’optimiser les taux de drainage et des propriétés de force associées aux produits papetiers recyclés, favorisant du même coup la diminution des coûts d’énergie liés au raffinage. «Le raffinage équivaut jusqu’à 30% de la facture d’électricité annuelle d’une papetière, explique le professeur Beauregard. Nos recettes enzymatiques pourraient abaisser la consommation annuelle d’électricité du raffinage à plus de 25%.»

En plus de favoriser la maximisation du processus de raffinage en réduisant la consommation d’énergie des papetières, les enzymes développées permettent de remplacer des produits chimiques par des produits biotechnologiques plus performants et moins polluants.  En effet, les enzymes sont des produits naturels qui accélèrent les réactions tout en étant complètement biodégradables.

Kruger, comme partenaire du projet, a un bénéfice de premier utilisateur, ce qui signifie qu’il obtiendra un droit d’exclusivité prioritaire pour l’utilisation des technologies développées au terme de l’entente, et sera ainsi à même d’abaisser ses coûts d’opération. Notons que la multinationale RockTenn, présente à La Tuque, contribue au projet en fournissant à titre gracieux des échantillons de pâtes.

Prédire l’impact d’un traitement sur les propriétés papetières

Le second volet tentera de prévoir le comportement de la pâte à papier à la suite d’un traitement enzymatique. Le temps ainsi gagné permettra d’obtenir des propriétés papetières de qualité maximale malgré l’inclusion de fibres recyclées dans la pâte.

«Plutôt que d’effectuer des tests durant des semaines et traiter des tonnes de pâtes, nous pourrions déterminer l’impact d’un traitement en un seul après-midi, depuis un échantillon de fibres recyclées traité sous plusieurs conditions au laboratoire», explique le chercheur Beauregard.

Réalisé en partenariat avec Buckman North America, ce volet laisse présager d’importants gains pour l’industrie. «Cette méthode novatrice donnera un avantage incroyable à Buckman, dont l’usine se trouve à Vaudreuil, par rapport aux autres grands fournisseurs de produits de papetières. Grâce à notre expertise en ingénierie des protéines et en enzymologie, c’est à l’UQTR que se dessinent ces avancées», précise le chercheur.

Contribuer à la relance tout en formant la relève

Hors de tous doutes, ce projet permet à l’UQTR de renforcer sa contribution à l’essor des papetières locales mais aussi nationales. Les étudiants oeuvrant sous la direction du professeur Beauregard expérimentent également ici l’exercice de la recherche dans un contexte professionnel et appliqué. Ils travaillent avec deux partenaires industriels reconnus, tout en participant au développement de technologies au potentiel de commercialisation à court terme bien réel.

Outre le partenariat avec Buckman North America et Kruger, ce projet implique également la participation d’organismes subventionnaires et d’industriels tels le Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec (CRIBIQ), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), et MITACS. Ce projet université-industrie, dont le budget s’élève à 1,1 million de dollars, met en lumière l’expertise développée au Centre de recherche sur les matériaux lignocellulosique (CRML).

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Site du Centre de recherche sur les matériaux lignocellulosiques