CelluForce : Un innovateur à la clarté cristalline

Les innovations de l’industrie du bois peuvent provenir des plus petites sources. Dans le cas de CelluForce, elles peuvent même être nanométriques. Depuis 2011, l’entreprise montréalaise récolte des nanocristaux de cellulose dans le bois pour fournir à un large éventail d’industries un biomatériau avancé et multifonctionnel.

« D’une certaine manière, nous déconstruisons le bois, » explique Sébastien Corbeil, président et chef de la direction de CelluForce. « Nous extrayons des arbres des cristaux minuscules mais extrêmement résistants et leur trouvons de nouvelles applications. »

Ces cristaux mesurent en moyenne trois nanomètres de large et 100 nanomètres de long, et leur résistance est comparable à celle de l’acier ou du Kevlar. Dans l’usine de CelluForce à Windsor, au Québec, les nanocristaux sont extraits chimiquement du bois, puis nettoyés et transformés en poudre séchée par pulvérisation ou en suspension liquide. Ces produits peuvent ensuite être utilisés pour renforcer ou améliorer les produits et les processus existants.

Depuis son lancement en 2011, CelluForce a exploré de nombreuses applications pour ces nanocristaux. Par exemple, la haute cristallinité des particules du matériau peut être ajoutée à des produits (par exemple, le latex de caoutchouc) pour augmenter leur résistance et leur dureté. Dans le même temps, la structure cristalline liquide en fait un matériau idéal pour la suspension de particules telles que les éléments conducteurs dans les écrans électriques. Par ailleurs, les nanocristaux de cellulose peuvent être ajoutés à l’eau pour servir d’agent lubrifiant, utilisés comme agent épaississant dans le pétrole et le gaz, ou appliqués pour réduire la perméabilité des films et des matériaux.

« Compte tenu de leur taille et de leur rapport d’aspect, les nanocristaux de cellulose sont très efficaces pour créer des films moins perméables à l’oxygène et à l’eau, » explique M. Corbeil, ajoutant : « Ces propriétés en font un matériau idéal pour des choses comme les emballages biologiques ou les puits de pétrole, par exemple. »

Les principaux marchés de CelluForce vont du pétrole et du gaz à l’impression 3D, des plastiques et composites aux soins personnels, des adhésifs aux aliments et boissons, aux peintures et revêtements, et au-delà. 

« Il y a beaucoup d’applications, et nous travaillons toujours avec nos clients pour les aider à trouver de nouvelles façons d’intégrer les nanocristaux de cellulose dans leurs produits et leurs opérations, » ajoute M. Corbeil.

Nanocristaux de cellulose : Un bref historique 

Les nanocristaux de cellulose ne sont pas une découverte récente. Ils ont été observés pour la première fois au milieu du XXe siècle par des scientifiques travaillant sur la cellulose. Dans les années 1990, cependant, le Dr Derek Gray, professeur à l’université McGill, a commencé à étudier de plus près leurs propriétés et leurs applications potentielles, ce qui lui a valu le prix Marcus Wallenberg 2013 pour ses recherches révolutionnaires. 

« Grâce à ses recherches, le Dr Gray a montré que les cristaux de cellulose dans les suspensions d’eau s’alignent spontanément selon un motif spécifique, créant ainsi des propriétés optiques uniques, » a déclaré Kaj Rosén, secrétaire exécutif de la Fondation MWP. « Cette découverte a repoussé les limites des utilisations de la matière première forestière et, ce faisant, a créé le potentiel d’une série de nouveaux produits dans l’industrie forestière, comme les applications des films dans les matériaux d’emballage “intelligents”, les circuits électroniques imprimés sur papier, les matériaux de surface et de remplissage pour le papier et le carton, les encres et les cosmétiques et les films iridescents ou magnétiques. »

Les recherches de M. Gray ont également attiré l’attention de FPInnovations du Québec, qui a commencé à développer le processus de production commerciale au début des années 2000. Finalement, l’organisme s’est associé à Domtar pour commercialiser les nanocristaux de cellulose en lançant CelluForce en 2011. 

Aujourd’hui, CelluForce sert des clients dans le monde entier, principalement aux États-Unis et en Asie. Pour l’avenir, M. Corbeil indique que l’entreprise a l’intention d’explorer de nouveaux marchés pour les nanocristaux de cellulose et d’adapter le matériau aux besoins de ses clients. « Nous avons reçu beaucoup d’excellents commentaires de la part de nos clients, et nous nous en servons constamment pour peaufiner nos produits et améliorer leur fonctionnalité. »

Matt Bradford est rédacteur, éditeur et collaborateur de longue date de MediaEdge, éditeur du magazine et du bulletin électronique Le monde du bois. Il a passé des années à faire des reportages sur les industries du bois et de la construction et apprécie l’opportunité de fournir des informations sur les succès, les défis et les opportunités de la communauté de la seconde transformation du bois.