Stabilisation du bois dans un contexte d'économie circulaire

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Le bois est un matériau grandement prisé pour ses qualités esthétiques et environnementales. Lorsque gérée adéquatement, la ressource forestière peut présenter un bilan de carbone nul. Par conséquent, les plus récentes initiatives visant à réduire les gaz à effet de serre (GES) suggèrent d'accroître l'utilisation du bois en construction, ce dernier étant le seul matériau de construction renouvelable et celui montrant le plus faible impact environnemental. Alors que la très grande majorité des professionnels en bâtiment reconnaissent les nombreux avantages associés à l'utilisation du bois, ils s'accordent également pour dire qu'il existe plusieurs freins à une spécification plus importante de ce dernier, notamment en raison de sa faible stabilité dimensionnelle et de sa dureté. Bien que certaines technologies permettent de stabiliser le bois et de réduire sa propension aux attaques biologiques; elles sont pour la majorité chronophages, énergivores, présentent des enjeux de santé et de sécurité, en plus d'être associées à des coûts de produits très importants. Pour ces raisons, de nouvelles solutions technologiques plus économiques et écologiques doivent impérativement être développées afin de stabiliser le bois dimensionnellement.L'objectif de ce projet est d'évaluer le potentiel de l'acide 2,5-furandicarboxylique (FCAD) et l'acide fumarique afin de stabiliser dimensionnellement le bois et de le protéger contre la biodégradation. Le FCAD a été établi en 2004 comme l'un des 12 produits prioritaires afin de développer l'industrie chimique verte du futur. Il a été récemment démontré que cet acide, tout comme l'acide fumarique, peuvent être produits à partir du lactose, et donc du perméat d'ultrafiltration (UF), un coproduit de l'industrie laitière très abondant et difficile à valoriser.De par la grande versatilité de ces deux acides, différents traitements du bois peuvent être envisagés. Dans un premier temps, leur estérification avec les groupements hydroxyles du bois sera investiguée. Par la suite, ils seront utilisés, avec un alcool biosourcé (ex. : glycérol, sorbitol), afin de préparer des polyesters biosourcés à l'intérieur du bois. La cinétique de réaction sera étudiée à différents ratios molaires et avec différents catalyseurs. Pour les deux types de traitements, la stabilité dimensionnelle, la dureté, de même que la résistance à la photodégradation et à la biodégradation des prototypes de bois préparés seront évalués à différents gains de masse. La pénétration des traitements à l'intérieur des parois cellulaires de même que leur réaction avec les groupements hydroxyles des polymères du bois devrait permettre de stabiliser significativement le bois.Les produits du bois développés permettront d'utiliser le bois, seul matériau de construction renouvelable, de façon optimale et de diversifier son utilisation, autant pour des applications structurales que d'apparence (meubles, couvre-planchers, etc.). Il sera également possible de valoriser le perméat d'ultrafiltration du lait (composé à 80 % de lactose), lequel doit être traité comme un effluent par la très grande majorité des usines québécoises (270 000 tonnes de lactose canadien ne sont pas valorisées chaque année). Ces traitements, réalisés dans un contexte d'économie circulaire, impacteront donc deux piliers de l'industrie québécoise et canadienne, l'industrie forestière et l'industrie laitière.