Résumés d'affiches
La Conférence du Canada atlantique sur le bioraffinage mettra en vedette les résultats de la recherche innovatrice de partout au Canada. Les affiches seront présentées lors de la Conférence du Canada atlantique sur le bioraffinage pour que les participants puissent les voir et poser des questions. Les juges choisiront la meilleure affiche étudiante qui recevra un prix annoncé à la fin de l’événement.
La bioraffinerie océanique – une plateforme pour la diversification économique et le développement communautaire durable en région rurale à Terre-Neuve
Jochen Korner, Memorial University
La thèse de doctorat interdisciplinaire examine une nouvelle approche pour l’extraction et l’utilisation des ressources – la bioraffinerie océanique – et sa faisabilité dans le cadre socio-économique de Terre-Neuve. Son concept est intégratif et est tiré de quatre disciplines : l’économie, la chimie, la géographie et l’océanographie.
Cette étude examine la pertinence de différents flux de biomasse marine pour la conversion (macroalgue, déchets de poissons ou de crustacés) qui sont facilement disponibles dans la province. La digestion anaérobie (DA), la décomposition microbienne contrôlée de la biomasse en absence d’oxygène, fournit la plateforme initiale pour cette conversion et permet de transformer la biomasse en énergie, produisant des sous-produits dépendants de la matière biologique grâce aux mêmes processus ou à des processus subséquents. Chaque type de biomasse est évaluée en fonction de l’efficience de la conversion, de la production d’énergie et des sous-produits métaboliques produits par les différents stades du processus de DA.
Les entrevues qualitatives et quantitatives fondées dans la théorie sociale aident à transférer ces résultats dans un contexte communautaire et à identifier le capital social inutilisé, alors que l’analyse coût/bénéfice démontre les conséquences économiques.
L’objectif final est de fournir aux communautés rurales de Terre-Neuve des options pour des styles de vie alternatifs, des sources de revenus diversifiées et de plus hauts niveaux d’indépendance qui sont nécessaires pour continuer à maintenir, soutenir et développer ces communautés.
Cette étude examine la pertinence de différents flux de biomasse marine pour la conversion (macroalgue, déchets de poissons ou de crustacés) qui sont facilement disponibles dans la province. La digestion anaérobie (DA), la décomposition microbienne contrôlée de la biomasse en absence d’oxygène, fournit la plateforme initiale pour cette conversion et permet de transformer la biomasse en énergie, produisant des sous-produits dépendants de la matière biologique grâce aux mêmes processus ou à des processus subséquents. Chaque type de biomasse est évaluée en fonction de l’efficience de la conversion, de la production d’énergie et des sous-produits métaboliques produits par les différents stades du processus de DA.
Les entrevues qualitatives et quantitatives fondées dans la théorie sociale aident à transférer ces résultats dans un contexte communautaire et à identifier le capital social inutilisé, alors que l’analyse coût/bénéfice démontre les conséquences économiques.
L’objectif final est de fournir aux communautés rurales de Terre-Neuve des options pour des styles de vie alternatifs, des sources de revenus diversifiées et de plus hauts niveaux d’indépendance qui sont nécessaires pour continuer à maintenir, soutenir et développer ces communautés.
L’écorce de bouleau – une ressource renouvelable de bétuline et de ses dérivés
Dr Matthias Bierenstiel, professeur agrégé, Département de chimie, Université du Cap breton, Sydney, N.-É.
L’huile d’écorce de bouleau a été utilisée pour traiter des conditions de la peau comme l’eczéma, le psoriasis et les éruptions cutanées et a le potentiel de traiter d’autres maladies tel que démontré dans la littérature et par l’entremise des traditions orales des Mi’kmaq. Ainsi, il existe un grand potentiel commercial à l’utilisation l’huile d’écore bioactive obtenue de l’écorce de bouleau.
En collaboration avec notre partenaire industriel B.W. BioEnergy, inc., nous avons conçu une approche à plusieurs volets pour des stratégies à valeur ajoutée de l’écorce de bouleau, qui est un sous-produit de la transformation du bois de bouleau pour obtenir du biocarbone. Nous sommes en mesure de séparer efficacement l’écorce interne et externe grâce à un nouveau procédé exclusif puisque l’écorce externe contient jusqu’à 25 % en poids de bétuline. De plus, nous sommes en mesure de produire de l’huile d’écorce dans des réacteurs discontinus et semi-discontinus exclusifs sous des conditions de distillation à sec. Le traitement de l’huile d’écorce nous permet de retirer les composés organiques volatils odorants.
En collaboration avec notre partenaire industriel B.W. BioEnergy, inc., nous avons conçu une approche à plusieurs volets pour des stratégies à valeur ajoutée de l’écorce de bouleau, qui est un sous-produit de la transformation du bois de bouleau pour obtenir du biocarbone. Nous sommes en mesure de séparer efficacement l’écorce interne et externe grâce à un nouveau procédé exclusif puisque l’écorce externe contient jusqu’à 25 % en poids de bétuline. De plus, nous sommes en mesure de produire de l’huile d’écorce dans des réacteurs discontinus et semi-discontinus exclusifs sous des conditions de distillation à sec. Le traitement de l’huile d’écorce nous permet de retirer les composés organiques volatils odorants.
L’utilisation des facteurs de croissance pour améliorer la productivité de la biomasse d’Arundo donax (NileFiberTM)
Emily Peters, Université Saint Mary’s
Arundo donax L., une espèce de graminée vivace d’origine méditerranéenne avec un taux de croissance élevé reconnu et dont le potentiel de rendement en biomasse ont été attribués à sa viabilité comme matière première des biocarburants dans son climat d’origine. L’objectif de cette recherche est d’évaluer le potentiel de croissance d’un génotype exclusif d’A. donax L. (NileFiberTM) sur les terres de faible qualité en Nouvelle-Écosse comme matière première cultivée spécialement pour les biocarburants. Les applications des facteurs de croissance des plantes (espèces bactériennes et fongiques) et des substances synthétiques (extraits d’algues et lipochito-oligosaccharides) ont été examinées pour leur potentiel d’amélioration de la productivité de la biomasse de NileFiberTM au lieu des engrais synthétiques. Les facteurs de croissance ont été appliqués dans trois essais expérimentaux (deux en serre et un en champs) et comparés à des plantes non traitées dans les deux environnements. Le potentiel de croissance a été déterminé par des mesures de croissance obtenues lors de la récolte et en calculant la production de biomasse. La survie de NileFiberTM dans son environnement non natif sera évaluée au printemps 2016 après la survie hiémale. L’évaluation expérimentale devrait être répétée au cours de saisons de croissance subséquentes pour obtenir des données supplémentaires sur la performance pour valider les observations de cette étude.
Améliorer la croissance de la matière première de la biomasse en appliquant des microbes bénéfiques pour le sol et des suppléments pour les plantes
Houman Fei, Département de biologie, Université Saint Mary’s
La production à l’échelle commerciale de biocarburant lignocellulosique dépendant largement de la disponibilité et des coûts de la matière première. Les chaînes d’approvisionnement des matières premières sont complexes et comprennent plusieurs facteurs, y compris les types de matières premières, la productivité, la qualité, les coûts des intrants, les coûts de récolte, les coûts des systèmes de transport, et les exigences/caractéristiques de durabilité environnementales. Par contre, pour assurer une plus grande compétitivité des biocarburants lignocellulosiques avec les carburants pétrolifères et les biocarburants de première génération, la diminution des coûts de production des matières premières pour la biomasse lignocellulosique est un des facteurs des plus importants.
Les peupliers hybrides à croissance rapides et les panics raides à haut rendement démontrent un grand potentiel comme matière première de la biomasse lignocellulosique en Amérique du Nord puisqu’ils ont l’avantage d’être capables d'être cultivés sur des terres agricoles marginales et d’avoir des caractéristiques environnementales durables. Les taillis de peupliers peuvent être récoltés tous les 3 à 8 ans pendant 20 à 30 ans avant d’être replantés. Les panics raides peuvent être récoltés chaque année pour un maximum de 10 ans avant de devoir être replantés.
Il pourrait aussi être possible de réduire les coûts de production de ces matières premières grâce à l’amélioration de leur productivité en appliquant des microbes bénéfiques au sol et des suppléments pour les plantes. Nous présentons les résultats d’expérience comprenant trois clones de peupliers hybrides et deux cultivars de panics raides traités avec des microbes bénéfiques pour le sol et des suppléments pour les plantes dans des conditions de champs et de serre.
Les peupliers hybrides à croissance rapides et les panics raides à haut rendement démontrent un grand potentiel comme matière première de la biomasse lignocellulosique en Amérique du Nord puisqu’ils ont l’avantage d’être capables d'être cultivés sur des terres agricoles marginales et d’avoir des caractéristiques environnementales durables. Les taillis de peupliers peuvent être récoltés tous les 3 à 8 ans pendant 20 à 30 ans avant d’être replantés. Les panics raides peuvent être récoltés chaque année pour un maximum de 10 ans avant de devoir être replantés.
Il pourrait aussi être possible de réduire les coûts de production de ces matières premières grâce à l’amélioration de leur productivité en appliquant des microbes bénéfiques au sol et des suppléments pour les plantes. Nous présentons les résultats d’expérience comprenant trois clones de peupliers hybrides et deux cultivars de panics raides traités avec des microbes bénéfiques pour le sol et des suppléments pour les plantes dans des conditions de champs et de serre.
Projet "SARA-Bio" pour améliorer l’efficience des usines de biogaz existantes de 2 à 4 fois
Sergey Shcherbakov, SARA-Bio
Les propriétaires d’usines de biogaz perdent plus de 2,5 milliards de dollars annuellement à cause du long temps de digestion, du faible débit d’alimentation du digesteur et de la faible production de biogaz.
Nous utilisons l’impact de nos dispositifs (de champs électromagnétiques dans le liquide) sur les microorganismes et des particules mécaniques dans le digestat. Nous avons mesuré l’effet de la conversion des matériaux bruts en émulsion et en « explosion bactérienne » subséquente.
L’effet de notre dispositif dans le réacteur de biogaz a été mesuré grâce à l’augmentation du biogaz et à la réduction du temps de transformation des matériaux bruts pour atteindre de 2 à 2,5 fois.
Cette technologie permettra à plusieurs entreprises de moderniser leurs opérations en Europe et aux États-Unis.
Nous utilisons l’impact de nos dispositifs (de champs électromagnétiques dans le liquide) sur les microorganismes et des particules mécaniques dans le digestat. Nous avons mesuré l’effet de la conversion des matériaux bruts en émulsion et en « explosion bactérienne » subséquente.
L’effet de notre dispositif dans le réacteur de biogaz a été mesuré grâce à l’augmentation du biogaz et à la réduction du temps de transformation des matériaux bruts pour atteindre de 2 à 2,5 fois.
Cette technologie permettra à plusieurs entreprises de moderniser leurs opérations en Europe et aux États-Unis.
Le chauffage de district à base de biomasse profite-t-il aux communautés autochtones? : Une étude de cas de la Première Nation Grassy Narrows, du nord-est de l’Ontario, Canada.
Dre Cassia Sanzida Baten
La structure économique des communautés rurales du nord-ouest de l’Ontario n’est pas stable. La biomasse devient une composante important de l’énergie renouvelable et du carburant au Canada. La bioénergie peut être obtenue à partir des déchets des scieries, des ateliers de menuiserie, des opérations forestières et des fermes.
Le chauffage commercial au bois à petite échelle est commun dans les régions rurales du Canada. Ils ont pu réaliser des économies importantes et retirer d’autres avantages de la bioénergie à faible coût. Cette étude de cas représente une petite usine de chauffage de biomasse situé dans une Première Nation du nord-ouest de l’Ontario, au Canada. Les consommateurs sont une école locale, une garderie, un édifice administratif, une salle communautaire et 30 % des résidences. La sciure de bois, les copeaux de bois et les rémanents des forêts sont utilisés pour produire l’énergie. Le taux fixe d’octobre à décembre est de 60 $/maison, et de janvier à avril de 150 $/maison. Le projet a créé 6 emplois permanents afin d’opérer le système et 10 autres emplois pour la collecte de carburant et l’approvisionnement. Grâce à ce système, la dépendance de la communauté sur l’huile de chauffage est réduite et la chaleur est produite à l’aide des déchets. Pour chaque dollar dépensé en carburant de biomasse, environ 70ȼ restent dans l’économie locale, comparativement à 10ȼ pour l’huile. Il a réduit les émissions de CO2 et de SO2. Le système a réduit les feux des poêles à bois et des radiateurs électriques et a permis de résoudre le problème de l’élimination des déchets de bois de la scierie locale.
Le chauffage commercial au bois à petite échelle est commun dans les régions rurales du Canada. Ils ont pu réaliser des économies importantes et retirer d’autres avantages de la bioénergie à faible coût. Cette étude de cas représente une petite usine de chauffage de biomasse situé dans une Première Nation du nord-ouest de l’Ontario, au Canada. Les consommateurs sont une école locale, une garderie, un édifice administratif, une salle communautaire et 30 % des résidences. La sciure de bois, les copeaux de bois et les rémanents des forêts sont utilisés pour produire l’énergie. Le taux fixe d’octobre à décembre est de 60 $/maison, et de janvier à avril de 150 $/maison. Le projet a créé 6 emplois permanents afin d’opérer le système et 10 autres emplois pour la collecte de carburant et l’approvisionnement. Grâce à ce système, la dépendance de la communauté sur l’huile de chauffage est réduite et la chaleur est produite à l’aide des déchets. Pour chaque dollar dépensé en carburant de biomasse, environ 70ȼ restent dans l’économie locale, comparativement à 10ȼ pour l’huile. Il a réduit les émissions de CO2 et de SO2. Le système a réduit les feux des poêles à bois et des radiateurs électriques et a permis de résoudre le problème de l’élimination des déchets de bois de la scierie locale.
Explorer les propriétés structurelles du chanvre industriel dans le béton
Lisa Talbot
De nos jours, il existe un besoin émergent d’embrasser l’usage des ressources non renouvelables et d’identifier les technologies durables pour atténuer les effets environnementaux. Alors que des réglementations environnementales rigoureuses sont adaptées, l’industrie assurera sa croissance grâce au développement de nouveaux matériaux utilisant une portion importante de matériaux bruts renouvelables. Un tel domaine en émergence se trouve dans le domaine des biocomposites, qui a déjà fait preuve d’applications uniques dans les industries de la construction, de l’automobile, et de l’emballage. Contrairement aux fibres typiques conventionnelles (p. ex. polyéthylène, polypropylène, polyuréthane, verre et acier) actuellement utilisées dans l’industrie structurelle, les biocomposites sont composés d’un ou de plusieurs matériaux bruts biologiques, comme des fibres naturelles, reconnus pour leur grande flexibilité, leur faible coût, la facilité de la transformation, leur capacité de se biodégrader ou de se recycler. Actuellement, l’utilisation de composites de fibres naturelles semble être basée sur le faible coût et les avantages environnementaux, plutôt que sur leur force. Davantage de recherche doit se concentrer sur la force accrue, et sur l’utilisation de fibres naturelles pour les applications structurelles et de produits conjoints.Dans cette étude, l’amélioration de la résistance en traction et en compression des composites du béton a été explorée en dosant, testant et comparant les résultats d’un mélange standard du béton à un mélange de béton contenant des fibres de polyéthylène. Le mélange standard a été utilisé comme contrôle, alors que le chanvre industriel et les fibres de polyéthylène ont été ajoutés en ratios distincts de 0,13%, 0,26%, et 0,42%. Six cylindres ont été créés à partir de chacun des mélanges, trois pour tester la résistance en traction, et les trois autres pour tester la résistance en compression. Un total de 42 cylindres ont été préparés et testés pour leurs forces correspondantes en fonction des protocoles de tests industriels actuels. Les résultats des tests ont révélé que les cylindres avec 0,13% de fibres de chanvre industriel ont répondu aux normes de la CSA pour la résistance en compression et la résistance à la traction par fendage. Il a aussi été déterminé que l’usage des fibres de chanvre industriel à environ la moitié du pourcentage par volume que pour les fibres polyéthylène, a engendré environ la même résistance en compression et en traction. Ces résultats sont très prometteurs et indiquent un potentiel pour les fibres de chanvre industriel pour les applications structurelles en béton ainsi que pour les autres applications de biocomposites.
Mots clés : biocomposites; mélange de béton; fibres de chanvre industriel; fibres naturelles; fibres de polyéthylène; propriétés structurelles.
Mots clés : biocomposites; mélange de béton; fibres de chanvre industriel; fibres naturelles; fibres de polyéthylène; propriétés structurelles.
