Verdir les routes grâce à la lignine

Reconnue comme la « colle naturelle du bois », la lignine est produite avec une liqueur noire dans toutes les usines de pâte kraft qui s’en servent habituellement comme combustible. Dans l’industrie de la construction, elle sert plutôt comme composante dans les adhésifs pour le bois et les mousses isolantes. L’an dernier, FPInnovations, un organisme de recherche et développement qui se spécialise dans la création de solutions accélérant la croissance du secteur forestier, a voulu lui donner une nouvelle vocation.

« Nous cherchons à introduire des bioproduits de nos forêts dans de nouveaux marchés afin de voir comment l’industrie forestière peut contribuer directement à la lutte contre les changements climatiques. C’est pourquoi j’ai commencé à m’intéresser à la façon dont la lignine pourrait être utilisée », souligne Natacha Mongeau, gestionnaire au développement des affaires pour FPInnovations.

Ce produit lie les fibres cellulosiques des plantes et pourrait servir pour cette même fin dans la production de revêtements d’asphalte. Des pays européens l’utilisent d’ailleurs déjà sur plusieurs routes comme liant dans l’asphalte.

Des études, dont l’une émanant des Pays-Bas, rapportent qu’en remplaçant de 5 à 10 % du bitume dans l’asphalte par de la lignine, la rigidité de la route était améliorée à haute température. Toutefois, à basse température, la performance de la chaussée était moins grande.

« À haute température, l’asphalte est moins compressible lorsque les poids lourds circulent sur la route, ce qui minimise les problèmes d’orniérages. En revanche, contrairement à la lignine, le bitume a beaucoup d’élasticité, ce qui permet une certaine souplesse dans les basses températures », explique Natacha Mongeau.

Si l’impact du temps froid sur l’asphalte composé en partie de lignine était incertain, ce produit n’ayant jamais été testé dans des conditions hivernales glaciales, les projets pilotes réalisés au Québec, en Ontario et en Alberta l’automne dernier ont été plutôt rassurants. « Les trois routes ont subi un cycle de gel et de dégel et il n’y a pas eu de craque ni de quelconque dégradation. Tout semble tenir. Pour l’instant, c’est très prometteur », note la gestionnaire. Il ne faudra toutefois pas introduire dans l’asphalte plus de 10 % de lignine au Québec ou dans d’autres climats nordiques, sinon la route pourrait perdre de sa performance, dit-elle. Utilisée adéquatement, la lignine pourrait même prolonger la durée de vie d’une route. Néanmoins, cela reste à être démontré scientifiquement.

Réduction des GES

Toutefois, une chose demeure certaine : la lignine est beaucoup moins polluante que le bitume, un mélange d’hydrocarbures issus de la distillation du pétrole. Selon FPInnovations, remplacer de 5 à 10 % du bitume par cet extrait du bois dans l’asphalte se traduirait par une réduction annuelle des émissions de gaz à effet de serre (GES) de 117 000 à 260 000 tonnes par année au Canada, soit l’équivalent de 56 171 autos. Même si le bitume représente seulement 5 % de l’asphalte, la substitution d’une petite partie de cette substance pour de la lignine pourrait avoir un impact important sur l’environnement, estime Natacha Mongeau. « La lignine pourrait représenter 1 % de l’asphalte, mais ce n’est pas rien lorsqu’on regarde l’ensemble des routes et les travaux qu’elles devront subir dans les prochaines années. »

Malgré ce net avantage sur le plan environnemental, les ministères des Transports au Québec comme ailleurs au Canada n’ont pas encore commencé à utiliser cette substance. « Les ministères ont le mandat de construire des routes sécuritaires à moindre cout. Ils n’ont pas le mandat de verdir les routes ou de réduire les GES », explique la gestionnaire de FPInnovations.

« Pourtant, le prix de la lignine peut même être plus bas que celui du prix du bitume, notamment lorsque le prix du pétrole augmente comme c’est le cas actuellement », ajoute-t-elle.

Autre facteur non négligeable pour l’adoption de ce produit : l’asphalte fabriqué à base de lignine n’est pas plus difficile à poser que les autres asphaltes. « Une personne qui a travaillé sur l’un des projets pilotes nous a même dit que l’asphalte se roulait mieux », rapporte la gestionnaire.

Un potentiel énorme

Si les ministères des Transports et les municipalités ouvrent la porte à la lignine pour la fabrication de routes dans l’avenir, le potentiel serait énorme pour les usines qui en fabriquent. En effet, une demande annuelle potentielle de 40 000 à 80 000 tonnes de lignine serait créée. Toutefois, l’offre ne serait pas suffisante pour répondre à la demande, puisque seule l’entreprise West Fraser Timber produit commercialement de la lignine dans son usine située en Alberta. Et elle en produit « seulement » 10 500 tonnes par année. D’autres usines attendent que le marché soit plus développé avant de se lancer.

D’ici là, l’organisme de recherche et de développement travaillera ces prochains mois à améliorer les performances de l’asphalte composé de lignine en effectuant d’autres essais pilotes. Il tentera également de convaincre les donneurs d’ouvrage ainsi que les producteurs d’asphalte des bienfaits de ce produit. Des municipalités ont déjà démontré de l’intérêt pour l’utilisation de l’asphalte à plus faible empreinte carbone.