Tout sur le bois : Laboratoire des produits forestiers de l'USFS

Avec un taux de recyclage de 95 %, les palettes et les conteneurs en bois constituent un élément essentiel des initiatives écologiques visant à mettre en place une chaîne d'approvisionnement plus durable. Une grande partie des recherches sur les produits du bois en tant que ressource renouvelable et durable est menée par l'industrie des produits forestiers en collaboration avec des organismes gouvernementaux. Dans l'article de cette semaine, Nature’s Packaging se penchera sur l'un de ces organismes en vous présentant plus en détail le Laboratoire des produits forestiers du Service forestier des États-Unis.

Origine

Le Laboratoire des produits forestiers (FPL) a été créé en 1909 sous la direction du^premier directeur du Service forestier, Gifford Pinchot. Avec McGarvey Cline et Overton Price, il a compris la nécessité de disposer d'un centre dédié à l'étude, à la recherche et à l'analyse des propriétés physiques du bois à des fins commerciales, industrielles et militaires.

On attribue à McGarvey Cline le mérite d'avoir été le moteur de la création du laboratoire, et c'est lui qui a mené l'initiative visant à établir un partenariat avec une université. Cline avait compris que la conclusion d'un accord de collaboration avec une université serait bénéfique tant pour le développement des formations techniques et de la recherche sur le bois que pour la constitution d'un vivier d'expertise durable au service du secteur des produits forestiers. C'est également lui qui a sélectionné les 45 premiers scientifiques et membres du personnel chargés de doter le laboratoire en effectifs.

McGarvey Cline choisit l'université du Wisconsin à Madison pour y installer le premier Laboratoire des produits forestiers et fut nommé premier directeur officiel de cet établissement. La cérémonie officielle d'inauguration eut lieu le⁴ juin 1910 ; le bâtiment et les laboratoires furent ensuite modernisés en 1932.

Vision et mission

Le plan stratégique actuel du Laboratoire des produits forestiers a été élaboré en 2010. Il comprend à la fois la mission et la vision du FPL :

Mission – Identifier et mener des recherches innovantes sur l'utilisation du bois et des fibres qui contribuent à la conservation et à la productivité des ressources forestières, afin de préserver les forêts, l'économie et la qualité de vie.

Vision – Être un leader mondial dans la recherche innovante sur l'utilisation du bois, afin d'améliorer considérablement la qualité de vie et la compétitivité nationale tout en préservant les ressources en bois et en fibres. Pour concrétiser cette vision, nous contribuerons à bâtir un avenir où les populations du monde entier bénéficieront de forêts et de prairies saines, fournissant de manière durable du bois rond, du bois scié massif, des composites, des fibres, des produits chimiques, de l'énergie et d'autres matériaux renouvelables.

Domaines de recherche

Le programme FPL se concentre actuellement sur cinq axes prioritaires :

Composites avancés – représentant plus de 40 % de l'ensemble des matériaux utilisés dans la construction résidentielle, le FPL s'efforce de créer des produits composites à partir de matériaux d'origine biologique. Les composites sont particulièrement utiles car ils peuvent être fabriqués à partir de fibres, de particules et de copeaux provenant d'essences d'arbres de petite taille, et peuvent également intégrer des déchets de bois issus de l'industrie et de la consommation.

Structures avancées – ce domaine est axé sur la mise au point de technologies innovantes à base de bois pour le logement et le bâtiment, telles que les produits en bois d'ingénierie, la gestion de l'humidité, les revêtements et finitions haute performance, les adhésifs, la préservation du bois et les composites. Bon nombre des matériaux utilisés dans la construction moderne de maisons et de bâtiments à ossature bois trouvent leur origine ici.

Bioraffinerie forestière – axée sur le développement de carburants et de produits chimiques d'origine biologique. Cet ensemble de technologies recourt à des procédés chimiques, biochimiques et thermiques pour produire des carburants et des produits chimiques à partir de la biomasse. Par ailleurs, ce domaine s'intéresse également aux moyens d'éliminer de manière efficace et efficiente la biomasse ligneuse susceptible d'étouffer les forêts et de provoquer des incendies de forêt de grande ampleur.

Nanotechnologie – recherche dans le domaine de la nanocellulose à l'aide de techniques structurelles, chimiques et mécaniques. Cette section a également inauguré en 2012 l'usine pilote de nanocellulose, qui est devenue l'un des principaux centres de recherche mondiaux dans ce domaine.

Utilisation de la biomasse ligneuse – axée sur l'exploitation de bois de petit diamètre, excédentaire et sous-utilisé, qui constitue une partie importante de la surproduction forestière. Ce domaine d'action s'est attaché à identifier d'autres moyens d'utiliser ce matériau afin de créer des sous-produits et des activités rentables. On peut citer, à titre d'exemple, les matériaux de construction destinés aux ponts, aux passerelles et aux bâtiments.   

FPL et palettes en bois

La Pallet Foundation, en collaboration avec la National Wooden Pallet & Container Association, a récemment publié une déclaration environnementale de produit (EPD). Ce document important est accessible au public et fournit des données et des informations environnementales transparentes, factuelles et spécifiques au produit, qui ont été vérifiées de manière indépendante dans le cadre du programme EPD d'UL Environment.

L'analyse du cycle de vie, une étude menée par le Forest Products Lab (FPL) visant à évaluer l'impact environnemental de la fabrication et du recyclage des palettes en bois, constitue un élément clé de la déclaration environnementale (EPD). Cette étude a porté sur l'ensemble du cycle de vie de la chaîne d'approvisionnement des palettes en bois, de la fabrication à l'élimination, en utilisant la méthodologie d'analyse du cycle de vie du FPL. Elle a notamment pris en compte : l'approvisionnement en matières premières, la fabrication des produits, le transport, ainsi que la réutilisation, la réparation et l'élimination finale des palettes.

En conclusion, on constate que le recyclage et les pratiques de gestion de fin de vie appropriées des palettes en bois sont neutres en carbone. En raison de la difficulté à suivre les palettes tout au long de la chaîne d'approvisionnement, l'étude s'est principalement appuyée sur une évaluation basée sur une seule réparation de palette. En réalité, les palettes sont généralement réparées à plusieurs reprises au cours de leur cycle de vie. Cela renforcerait l'impact environnemental positif des palettes en bois sur l'ensemble de leur durée de vie :

Les palettes en bois et leurs composants sont faciles à réparer. Cette étude a pris en compte une seule réparation, ce qui constitue une approche prudente et a donc probablement conduit à une surestimation des impacts environnementaux dans le cadre d'une analyse sectorielle, comme l'indique l'étape de réparation et de réutilisation [B2]. Si l'on tenait compte d'un plus grand nombre de réparations, les besoins en bois vierge seraient réduits et la durée de vie du produit prolongée, ce qui aurait probablement un impact environnemental positif considérable, compte tenu de l'importance de l'apport en bois sur le profil des GES.

L'avenir

Depuis 1910, le Laboratoire des produits forestiers (FPL) du Service forestier américain s'efforce de fournir des informations, des données et des connaissances scientifiques pertinentes sur l'utilisation du bois comme ressource principale. À l'avenir, le FPL s'attachera à relever les défis majeurs auxquels notre monde moderne est confronté. Parmi ces défis, on peut citer :

Séquestration du carbone – recherche sur les produits forestiers visant à améliorer la réduction des émissions de gaz à effet de serre

Gestion durable des forêts – développement durable des forêts face à la croissance démographique exponentielle et à la déforestation à l'échelle mondiale

Sources d'énergie alternatives – une demande énergétique en constante augmentation, associée à la nécessité de développer de nouvelles solutions et de créer des sources d'énergie plus efficaces qui toucheront tous les domaines, des transports au logement

Urbanisation – intégrer et améliorer la conservation, l'entretien et la croissance des forêts face à l'expansion urbaine

Mondialisation – éclairer les décisions aux niveaux local, national et mondial en comprenant l'interdépendance de toutes les nations et de tous les peuples à travers le monde, ainsi que le rôle clé que jouent les forêts et les arbres en tant que ressource

Évolution technologique – rester à la pointe de la diffusion de l'information et organiser l'accès à celle-ci en tirant parti des technologies de communication modernes

Facteurs économiques – la situation économique tant aux États-Unis qu’à l’échelle mondiale joue un rôle déterminant dans la manière dont la recherche et les études sont menées, ainsi que dans la manière dont leurs résultats sont mis en œuvre au profit de toutes les parties concernées

Forces politiques et sociales – Toutes les branches du gouvernement américain ainsi que le grand public continueront d'exercer un impact profond et une forte influence sur la FPL, qui reste à la pointe de la recherche et de la science dans les domaines de la durabilité, des ressources renouvelables, de la santé environnementale et des procédés industriels.

Le Laboratoire des produits forestiers continuera à mettre en œuvre sa mission, sa vision et son plan stratégique tout au long du^XXIe siècle et à promouvoir une croissance saine et durable des forêts américaines. Le laboratoire poursuivra également le développement de technologies et de connaissances scientifiques de pointe visant à valoriser davantage le bois en tant que ressource renouvelable ainsi que les produits forestiers traditionnels.