Comment le secteur de la construction peut-il contribuer à réduire les émissions de gaz à effet de serre que les scientifiques de premier plan associent au réchauffement climatique ?

 

Dans la recherche urgente de réponses, St Marys Cement, une entreprise de Votorantim Cimentos, participe à un projet de démonstration qui révèle comment les déchets de dioxyde de carbone peuvent alimenter la production de matières premières précieuses.

 

La clé de ce processus remarquable réside dans les algues. Le projet, qui est le premier pilote de démonstration de bioraffinerie d'algues au Canada, a récemment été présenté lors d'une journée portes ouvertes à la cimenterie de St Marys, en Ontario. ​

Un partenariat public-privé en quête de réponses

 

Le projet représente une vaste collaboration entre les scientifiques des technologies propres, le gouvernement canadien et les experts en développement durable de St Marys Cement.

 

Les technologies uniques qui animent le projet proviennent de Technologies des étangs, une entreprise de production d'algues basée à Markham, en Ontario. Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) fournit également un soutien technique et des ressources considérables par l'intermédiaire de son programme de conversion du carbone algaire. St Marys fournit l'environnement et les matières premières nécessaires pour aider à tester et à faire progresser cette technologie innovante.

 

Les émissions non traitées provenant directement de la cheminée du four de la cimenterie de St Marys sont canalisées vers un photobioréacteur sur mesure développé par l'équipe Pond. Des algues à croissance rapide à l'intérieur du réacteur consomment les gaz, créant ainsi des tonnes de biomasse au cours du processus.

 

« En tant qu’espèce, nous produisons plus de dioxyde de carbone que toute autre chose », note-t-on. Steve Martin, PDG et fondateur de Pond Technologies. « Grâce à la technologie de conversion des algues, nous disposons désormais d’un moyen d’exploiter ces déchets pour créer de nouvelles ressources. »

 Steve Martin, fondateur de Pond Technologies lors de la journée portes ouvertes de St Marys Cement

 

Bien que les algues issues du projet soient actuellement utilisées dans le cadre d’études du CNRC, elles pourraient un jour servir à produire des produits de valeur, allant des biocarburants et des aliments pour animaux aux amendements du sol, aux produits pharmaceutiques et aux compléments nutritionnels.

 

L'objectif de cette usine de 1 500 pieds carrés, d'une valeur de 1 400 000 $ US et d'une valeur de 1 400 000 $ US, est de démontrer le potentiel global de la technologie, une étape essentielle dans le développement de solutions de plus grande envergure.

 

Un regard plus approfondi sur son fonctionnement

 

Les algues sont des consommatrices extrêmement efficaces de gaz à effet de serre, absorbant deux tonnes de CO2 pour chaque tonne de biomasse qu’elles produisent.

 

Le procédé exclusif de Pond Technologies utilise des photobioréacteurs avancés qui produisent les conditions lumineuses et riches en CO2 dans lesquelles les algues se développent. La lumière provient de lampes à haute intensité conçues sur mesure qui clignotent en continu.

 

Le clignotement trompe les algues en leur faisant croire que les jours sont très courts, ce qui déclenche une croissance rapide, explique Martin.

 

« Les algues se développent comme tout autre organisme, mais à une vitesse vertigineuse : jusqu'à quatre à huit générations par jour », note-t-il. « Notre procédé est spécialement conçu pour exploiter le potentiel de croissance des algues afin de produire de grandes quantités de biomasse. »

 

Faible encombrement, rendement massif

 

Pour maximiser la croissance, le bioréacteur de Pond Technologies utilise des lumières LED de conception unique qui surpassent littéralement le soleil.

 

« La lumière naturelle du soleil ne peut pénétrer le milieu alguaire (le mélange eau-algues) qu’à une profondeur de deux centimètres », explique Martin. « En revanche, notre bioréacteur atteint une profondeur de 30 à 40 centimètres, ce qui permet une croissance plus dense dans le plus petit espace disponible sur un bioréacteur comparable. »

​​

Photobioréacteur de 25 000 litres au projet de conversion du carbone de St Marys Cement

Les réducteurs refroidissent et égalisent la pression des gaz non filtrés sur leur chemin vers le bioréacteur.

 

Bien que le projet actuel utilise environ 1% de tout le CO2 produit sur place, des plans pour faire évoluer la technologie sont déjà en cours.

 

La prochaine étape : un projet d’installation commerciale plus grande à l’usine de ciment de St Marys Bowmanville, à 45 minutes de Toronto. Ce projet permettrait de réduire le pourcentage d’émissions de carbone des fumées et de tester un procédé sur place qui sécherait et granulerait la biomasse produite pour créer des aliments pour animaux.

 

Jusqu'à 401 TP3T du coût de construction du projet pourraient être couverts dans le cadre d'une initiative d'innovation en technologie propre de 1 TP4T74 millions parrainée par les Centres d'excellence de l'Ontario (CEO).

 

Le chemin vers la viabilité commerciale

 

« L’objectif ici est de prouver la viabilité commerciale », explique Martin Vroegh, directeur principal des technologies de réduction des gaz à effet de serre pour OCE. « Nous voulons voir quels types de produits peuvent être développés et, plus précisément, si des produits à plus forte valeur ajoutée tels que des nutraceutiques et des produits pharmaceutiques peuvent être créés pour soutenir des produits moins rentables, mais tout aussi importants, tels que les biocarburants à faible teneur en carbone. »

Produits à base d'algues séchées 

Les algues utilisées pour créer des médicaments et des compléments alimentaires peuvent valoir des milliers de dollars par kilo, note Vroegh – des bénéfices qui pourraient subventionner la fabrication d’autres produits actuellement moins rentables.

 

« Tout le monde cherche une solution miracle pour réduire la production de CO2 par l’homme », explique Vroegh, « mais la réalité est que la réduction des émissions de carbone proviendra de plusieurs technologies différentes. Les solutions de bout en bout, comme celle que Pond Technologies et St Marys présentent ici, ne sont qu’une partie d’un ensemble beaucoup plus vaste. »

 

Recherche mondiale de solutions

Ces innovations dans la production d'algues ont suscité une grande attention, amenant Pond Technologies à l'étape des demi-finales du concours de $20 millions Carbone XPRIZE parrainé par NRG, une importante société d'électricité intégrée basée aux États-Unis, et la Oil Sands Innovation Alliance (COSIA) du Canada. Le concours mondial est ouvert aux innovateurs qui travaillent sur des concepts révolutionnaires qui s'attaquent au changement climatique grâce à des produits qui convertissent les émissions de CO2 en nouvelles ressources viables. financement supplémentaire de $800 000 pour soutenir les scientifiques de Pond dans le développement de la technologie pour la prochaine phase du concours.

 

Cet effort reflète le besoin urgent de solutions, une situation que les experts du climat estiment que nous ne pouvons pas nous permettre d’ignorer. D’ici 2040, la demande mondiale en énergie augmentera de 37 % et, avec l’intensification des activités de construction, les solutions de réduction des émissions de carbone deviennent encore plus cruciales pour la santé de la planète.

 

Grâce à des actions pratiques et tournées vers l’avenir projets de développement durable Actuellement en cours dans le monde entier, Votorantim Cimentos et ses sociétés affiliées contribuent à la recherche de solutions pour créer un héritage qui s'étend au-delà des produits durables de l'entreprise.