Carburer à la transition énergétique

La consommation d’énergie est indissociable de l’activité humaine, mais elle est aussi le principal facteur de changements climatiques, représentant 60 % du total des émissions de gaz à effet de serre dans le monde. D’ici 2030, on prévoit que 660 millions de personnes n’auront toujours pas accès à l’électricité et près de 2 milliards dépendront encore de combustibles et de technologies polluantes pour cuisiner.

Le professeur Jean-Michel Lavoie et ses étudiantes et étudiants en génie chimique et génie biotechnologique déploient toute leur énergie à renverser la vapeur. Leur devise : « Défiez-nous avec un problème pour lequel nous ne pourrons trouver de solution! »

Nos mandats sont généralement de créer des procédés là où rien n’existe pour que ces solutions puissent par la suite être implantées dans l’industrie. Souvent, les personnes étudiantes sont très étroitement impliquées dans le développement de la solution, ce qui fait d’elles des actrices indispensables pour l’industrie par la suite. Nos technologies visent le marché québécois, mais pourraient avoir une plus grande portée.

Jean-Michel Lavoie, professeur en génie chimique et génie biotechnologique, et titulaire de la Chaire de recherche industrielle sur les biocombustibles et les bioproduits

Les travaux de ces personnes pleines d’énergie vont de la production de carburant à partir de matière résiduelle jusqu’à l’implantation de nouvelles technologies vertes dans le monde acéricole.

Ce texte est le dernier d’une série qui illustre chaque mois l'intégration du développement durable dans la formation à l'UdeS, par l'entremise d'initiatives et d'exemples liés à l'un des 17 objectifs de développement durable (ODD) de l'ONU. Le contenu dont il est question dans le présent texte traite de l'ODD 7 : Énergie propre à coût abordable.

Quand les résidus vous allument!

Dans leur laboratoire situé au Centre de mise à l’échelle du Parc Innovation, les équipes étudiantes travaillent à trouver des solutions énergétiques à de vrais problèmes, pour des partenaires réels. Leur matière première : les résidus, de la biomasse forestière aux résidus urbains. Leurs solutions énergétiques sont doublement utiles à l’environnement, puisqu’en plus d’être abordables, les résidus génèreraient autrement des gaz à effet de serre.

De l’idée à l’implantation, les équipes étudiantes ont les deux mains dans la transition énergétique, puisque leur mission se poursuit très souvent après l’obtention de leur diplôme.

Les personnes diplômées seront probablement les meilleures personnes au monde pour pouvoir intégrer cette technologie dans l’industrie. Nos partenaires ont tendance à les engager, puisque ce sont les meilleures personnes pour mettre en place et pouvoir faire avancer cette technologie à plus grande échelle et répondre à leurs besoins.

Jean-Michel Lavoie

Des essais à une échelle pilote, proche de la réalité

L’équipe de recherche du professeur Lavoie est très pragmatique et porte ses projets jusqu’à un niveau beaucoup plus représentatif que des essais de laboratoire. « Nous créons des technologies, mais notre force, c’est aussi de pouvoir les développer à une échelle qui est assez conséquente, qu'on appelle échelle pilote. Pour un monde industriel pétrolier, ce n'est pas si gros, mais pour un monde universitaire, c'est aller assez loin par rapport à ce que les universités font normalement. »

Dans le domaine des énergies renouvelables, les essais en laboratoire permettent d’obtenir des quantités de produit qui oscillent autour de 1 litre. Au Centre de mise à l’échelle, la production peut aller jusqu'à 10 000 litres en raison des infrastructures de dimension industrielle, le tiers de la superficie de 2800 m² étant occupé par le Laboratoire des technologies de la biomasse abritant la Chaire de recherche industrielle sur les biocombustibles et les bioproduits.

« Pour les étudiantes et étudiants, ce qui est vraiment bien, c'est qu’ils peuvent mettre la main dans une technologie, contribuer à son développement, quasiment de sa naissance jusqu'à son implantation dans l’industrie », explique le professeur Lavoie.

Former des acteurs et actrices de changement dès le baccalauréat

En une quinzaine d’années, Jean-Michel Lavoie a formé un peu plus de 200 personnes du premier au troisième cycle et aux études postdoctorales à l'utilisation de la biomasse comme carburant. Une majorité d’entre elles se sont retrouvées dans le monde de l'énergie, en enseignement ou comme personne professionnelle dans une industrie, une PME ou autre.

Au baccalauréat, le professeur Lavoie enseigne surtout le langage de l’énergie renouvelable.

« Je me suis rendu compte que même si on en parle beaucoup, ce n'est pas nécessairement clair pour tout le monde ce qu’est un panneau solaire, une éolienne, l'impact de l’électricité et de la biomasse, les biocarburants, etc. On permet aux personnes étudiantes de se positionner, de comprendre notamment ce que fait l’industrie et pourquoi le gouvernement investit dans de telles démarches. »

Quel avenir pour la transition énergétique?

Avant même de créer des procédés et des solutions, la première chose à faire est sans contredit de réduire notre consommation d’énergie, nous rappelle le professeur Lavoie. Ensuite, pour toutes les activités où l’énergie est essentielle, il faut diversifier les sources d’approvisionnement en privilégiant celles qui sont renouvelables, puisque, selon lui, la tendance n’est pas à la diminution de la consommation d’énergie, loin de là.

J'ai bon espoir que nous pouvons y parvenir, mais nous devons mettre les chances de notre côté.

Jean-Michel Lavoie

Pour ce faire, même les biocarburants issus de cultures doivent être pris en compte dans une transition énergétique : « Un biocarburant produit à partir de cultures n'est peut-être pas idéal, mais c'est déjà mieux que du pétrole. Progressivement, on peut construire sur ces technologies jusqu’à ce qu’on ait des solutions encore meilleures qui soient implantées. »

À propos de l’ODD 7 : Énergie propre à coût abordable
Pour assurer l’accès de tous à l’énergie d’ici à 2030, nous devons accélérer l’électrification, accroître les investissements dans les énergies renouvelables, améliorer l’efficacité énergétique et élaborer des politiques et des cadres réglementaires propices. L’ODD 7 consiste à garantir l’accès à une énergie propre et d’un coût abordable, qui est essentielle au développement de l’agriculture, des entreprises, des communications, de l’éducation, des soins de santé et des transports.