Coalia développe des matériaux écologiques adaptés au Nord-du-Québec
Coalia met à profit son expertise en matériaux avancés et en chimie des géopolymères pour contribuer à la décarbonation du Nord-du-Québec. Par l’entremise du projet « Géopolymères nordiques pour une économie circulaire décarbonée », le centre de recherche du Cégep de Thetford souhaite remplacer des matériaux traditionnels, généralement conçus pour les habitations du sud de la province et peu adaptés au climat subarctique.
L’approche mise sur la revalorisation de déchets locaux, comme les résidus industriels et miniers, en réduisant les importations et en limitant les émissions à chaque étape du cycle de vie des matériaux.
Réalisé en collaboration avec la communauté crie de Wemindji, le projet bénéficie d’un financement de 125 000 $ dans le cadre du Grand Défi de la décarbonation du Québec. Coordonné par Synchronex et appuyé par le ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie ainsi que le ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs, il vise à accélérer la transition énergétique au nord du 49ᵉ parallèle.
Dans ces communautés, les habitations issues de modèles standard résistent mal aux conditions climatiques. À cela s’ajoutent des coûts de transport élevés, des émissions importantes de dioxyde de carbone (CO₂) et une forte dépendance aux combustibles fossiles. L’équipe de recherche propose donc de fabriquer des géopolymères à partir de résidus régionaux : un liant écologique qui pourrait remplacer le ciment Portland, responsable de 7 à 8 % des émissions mondiales de CO₂. Fait intéressant, certaines hypothèses avancent que des matériaux apparentés aux géopolymères auraient pu être utilisés dans la construction des pyramides d’Égypte et d’Amérique du Sud.
« L’enjeu du carbone dans les communautés nordiques est principalement lié à leur éloignement. L’idée est de faire plus avec les ressources locales. Nous voulons démontrer qu’il est possible de construire des structures à partir de cendres issues de l’incinérateur local », a expliqué Philippe Bébin, directeur général de Coalia, en entrevue avec le Courrier Frontenac.
Ce dernier a souligné l’ouverture de la communauté face à cette approche. « Nous avons été très bien accueillis là-bas. Elle s’est montrée particulièrement intéressée par cette démarche d’économie circulaire. »
Un double objectif
L’expertise de Coalia en fabrication de géopolymères constitue son principal atout dans le cadre de ce projet, dont l’objectif est de développer des matériaux aussi performants que ceux actuellement utilisés. Un autre volet explore la possibilité d’intégrer une capacité de captation du CO₂ aux structures. « Nous étudions différentes approches pour ajouter une fonctionnalité aux matériaux. Nous pouvons imaginer, par exemple, une couche poreuse extérieure capable de capter le CO₂ », a indiqué M. Bébin.
L’équipe a déjà effectué une première mission sur le terrain afin de prélever des échantillons, maintenant analysés en laboratoire à Thetford Mines. Les chercheurs en sont à la phase de fabrication des premiers prototypes à partir des cendres de Wemindji. « La première étape consiste à vérifier si ces cendres permettent de produire des géopolymères possédant les propriétés requises pour des structures de bâtiment. Ensuite, nous verrons s’il est possible d’y intégrer des fonctionnalités de décarbonation. »
Le projet intègre également un volet de fabrication additive (impression 3D) afin d’évaluer des méthodes de production plus accessibles et potentiellement moins coûteuses. Il faudra toutefois déterminer comment adapter ces procédés à un contexte éloigné des grands centres, où l’accès aux équipements est limité.
Bien qu’il soit mené dans une communauté nordique, le projet pourrait avoir des retombées ailleurs au Québec, a noté M. Bébin. D’une durée de 18 mois, il ne prévoit pas de construction à court terme, mais vise plutôt à valider la faisabilité et à cerner les risques.
Outre Coalia et la communauté de Wemindji, plusieurs partenaires participent à l’initiative. Skyrenu Technologies évaluera la capacité des matériaux à capter le CO₂ en conditions réelles, la Ville de Québec, par l’entremise de son Complexe de valorisation énergétique, fournira des cendres pour les premiers essais, tandis que l’Université d’Ottawa appuiera le développement scientifique, notamment en impression 3D.