Chaire de recherche du Canada en systèmes polymères durables et biosourcés
Chaires de recherche du Canada
Faculté d'appartenance: Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique
Direction:
- Véronic Landry
- Professeure titulaire
Domaine(s):
- Sciences de l’agriculture, de la foresterie et de la géomatique
- Sciences et génie
Expertises de la titulaire
Polymères biosourcés
Chimie verte
Extraction en cascade
Matériaux fonctionnels
Polymères stimuli-sensibles
Adhésifs biosourcés
Finition du bois
Modification chimique du bois
Photopolymérisation
Valorisation de coproduits
Économie circulaire
Analyse du cycle de vie
Objectifs
- Mettre au point des procédés d’extraction écoresponsables (enzymes, ultrasons, micro-ondes, CO₂ supercritique) qui valorisent plusieurs composés à partir d’une même biomasse.
- Modifier chimiquement les molécules extraites (protéines, lignines, tanins, terpènes, saccharides) pour les intégrer à des matrices polymères.
- Concevoir des films fonctionnels par des voies sobres en énergie, notamment la photopolymérisation sous DEL, la polymérisation en émulsion et l’addition de Michael.
- Comprendre les liens entre la structure de ces macromolécules naturelles et leurs propriétés d’adhésion, de cohésion et de durabilité.
- Offrir des substituts aux résines à base de formaldéhyde et des solutions de protection du bois sans biocides.
- Intégrer l’analyse du cycle de vie et l’évaluation technico-économique dès la conception des matériaux.
- Former une relève hautement qualifiée dans un milieu interdisciplinaire, international et inclusif.
Les polymères sont partout : bâtiment, emballage, agriculture, transport. Leur fabrication dépend encore largement du pétrole, ce qui alourdit les émissions de gaz à effet de serre et épuise des ressources non renouvelables. Plusieurs de ces matériaux se gèrent mal en fin de vie et certains libèrent des composés toxiques, comme le formaldéhyde. La volatilité du prix des matières premières et la fragilité des chaînes d’approvisionnement rendent aussi urgent le recours à des ressources locales.
Le Québec et le Canada génèrent pourtant de grandes quantités de résidus peu valorisés : écorces, drêches de microbrasserie, moulées non conformes, perméat d’ultrafiltration de lactosérum. Forte de plus de vingt ans d’expertise en chimie des polymères et du bois, la titulaire a créé la chaire pour transformer ces résidus en matériaux de nouvelle génération, selon les principes de la chimie verte et de l’économie circulaire.
Mission
La chaire conçoit des polymères performants à partir de résidus et de coproduits locaux des filières forestière et agroalimentaire. Elle vise à remplacer les polymères d’origine pétrochimique dans les adhésifs, les revêtements et d’autres matériaux, en tenant compte de tout leur cycle de vie, de l’extraction verte à la fin de vie. Elle forme une relève hautement qualifiée et contribue à décarboner les chaînes de valeur québécoises et canadiennes.
Retombées
- Recherche : des adhésifs, revêtements, films et aérogels biosourcés compétitifs, des connaissances fondamentales sur le comportement des protéines et des lignines dans les matériaux, et des indicateurs chiffrés de réduction de l’empreinte environnementale.
- Formation : plus d’une vingtaine d’étudiantes et d’étudiants aux cycles supérieurs, des stagiaires postdoctoraux et postdoctorales, et de premier cycle, avec des stages en industrie, en centres collégiaux de transfert de technologie et à l’étranger, ainsi qu’une école d’été.
- Transfert de connaissances : un transfert rapide vers l’industrie grâce au consortium Corepan-Bois et à des partenaires divers, des présentations aux associations industrielles et des activités grand public (capsules vidéo, Salon de la forêt, Ma thèse en 180 secondes).
Chaire de recherche du Canada en systèmes polymères durables et biosourcés
Pavillon Gene-H.-Kruger
Université Laval
2425, rue de la Terrasse
Québec (Québec) G1V 0A6