Produits forestiers : science et durabilité

Les précieuses forêts américaines regorgent de ressources qui aident la société à prospérer. En plus d'offrir aux habitants et aux vacanciers un lieu de randonnée et de détente, les zones boisées permettent d'accéder à des biens, notamment des matériaux de construction, du papier, des emballages et du bois pour les maisons et les bâtiments commerciaux. Dans certains cas, les produits forestiers peuvent même être utilisés dans des compléments médicaux et diététiques, et comme carburant pour les véhicules. En termes simples, les modes de vie contemporains dépendent totalement des forêts et de leurs nombreuses ressources.

Bien sûr, l'utilisation efficace des ressources forestières exige que nous prêtions une attention particulière aux questions entourant la durabilité et la conservation. Le Laboratoire des produits forestiers (FPL) – basé à Madison, Wisconsin – est l'un des nombreux centres de recherche promouvant les pratiques responsables dans l'industrie forestière.

En collaboration avec d'autres agences gouvernementales et des entreprises publiques et privées, la FPL explore comment nous pouvons continuer à produire des produits forestiers essentiels tout en nous protégeant contre les incendies de forêt, les espèces envahissantes et d'autres problèmes liés au changement climatique.

Dans cet article, nous explorerons les types de produits que la FPL étudie actuellement et comment ils sont les pionniers d'une approche scientifique de la foresterie. Les principaux domaines de recherche comprennent :

Composites avancés

Les composites de bois sont des matériaux fabriqués à partir de nombreux matériaux forestiers différents tels que les fibres d'arbres, les flocons de bois, les déchets de bois et les biofibres naturelles comme la paille de maïs et les plumes de volaille. Les composites de bois peuvent aider à réduire la production de déchets et à améliorer l'efficacité économique des projets de reconstruction forestière.

Le FPL continue de trouver de nouvelles façons de produire des matériaux composites, dont beaucoup sont utilisés dans l'ameublement et les grands projets de construction. Plus précisément, les composites avancés sont souvent utilisés dans les panneaux intérieurs et les structures de support utilisées pour ériger de nouveaux bâtiments. En plus d'aider à protéger les forêts et à réduire les déchets, le bois composite est léger, durable, peu coûteux et facile à travailler. À l'avenir, la FPL espère concevoir des composites offrant une durabilité et une facilité d'entretien encore meilleures.

Structures avancées

Les structures avancées sont des produits du bois couramment utilisés dans les résidences, les bâtiments commerciaux et les infrastructures de transport. En règle générale, ces produits offrent une résistance, une conception de pointe, un contrôle de l'humidité et une gamme de revêtements et de finitions.

Le bois est utilisé comme matériau de construction essentiel depuis des millénaires grâce à sa durabilité et son prix abordable. De manière passionnante, les structures en bois avancées peuvent même aider à lutter contre le changement climatique grâce à leur nature recyclable et leur capacité à stocker le carbone. En tant que tel, le bois a une empreinte environnementale inférieure à celle de l'acier et du béton. Compte tenu des avantages évidents du bois d'œuvre, la FPL continue de rechercher des moyens d'accroître son efficacité et sa durabilité.

Bioraffinerie forestière

Les zones boisées représentent certaines des sources les plus riches au monde de produits chimiques et de carburants biologiques. De plus, ils ne nécessitent pas de pesticides ou d'engrais comme d'autres sources de sous-produits biologiques tels que le maïs et le riz. En tant que tel, le FPL s'est engagé à rechercher comment améliorer les technologies de bioraffinerie pour produire des produits chimiques et des carburants précieux pour le transport.

Actuellement, les produits biologiques sont fabriqués en hydrolysant le bois en sucres. Ces sucres sont ensuite fermentés pour créer de l'éthanol ou d'autres substances fermentées. Le FPL recherche de nouvelles façons de modifier l'ADN de la levure pour augmenter le niveau d'éthanol produit au cours de ce processus.

À bien des égards, cette recherche ne pouvait pas arriver à un meilleur moment. Alors que les terres boisées se remplissent d'arbres surpeuplés et de déchets forestiers, de nouvelles opportunités s'offrent à nous pour nettoyer la forêt et satisfaire un besoin toujours croissant de carburants alternatifs. Cependant, la récolte de la biomasse pour la production de produits chimiques et de carburants est coûteuse et prend du temps. À ce titre, nous devons trouver des moyens plus rentables d'extraire la biomasse des forêts.

Nanotechnologie

La nanotechnologie représente un domaine de pointe dans les sphères multidisciplinaires de la science et de la technologie. D'une manière générale, il fait référence à l'analyse et à l'ingénierie de la matière aux échelles moléculaire et atomique. Pour relativiser la pratique, un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre.

Alors, quel est le lien entre la nanotechnologie et la foresterie et les produits du bois ? Eh bien, les scientifiques recherchent et développent actuellement des matériaux et des systèmes liés au bois qui comprennent des propriétés chimiques, physiques et biologiques différentes de celles des matériaux trouvés à plus grande échelle. Les chercheurs du FPL, par exemple, mènent des études à l'échelle nanométrique pour explorer les composants sous-explorés du bois.

Notre capacité croissante à explorer et à manipuler des matériaux à une si petite échelle est passionnante pour les chercheurs des secteurs de l'ingénierie et de la technologie. Des nanomatériaux pourraient être ajoutés à tout, du ciment aux produits en tissu, pour augmenter leur durabilité et leur durabilité. Dans certains cas, ils pourraient même être utilisés pour produire des matériaux résistants à la chaleur. Plus précisément, la nanocellulose recèle un potentiel prometteur en tant que substitut peu coûteux des matériaux non renouvelables dans pratiquement tous les secteurs manufacturiers.

Biomasse ligneuse

Tendance alarmante ces dernières années, les États-Unis ont connu un nombre croissant d'incendies de forêt intenses ces dernières années. Une partie de la raison de cette augmentation est liée au fait que les forêts américaines contiennent des niveaux importants de matériaux ligneux sous-utilisés et de petit diamètre. Ces forêts surpeuplées augmentent le risque de développement d'incendies. De plus, ils sont sujets aux infestations et aux maladies.

Quelle est la solution à ce problème dangereux ? Traditionnellement, les forêts ont été éclaircies pour réduire le risque d'incendie et maintenir les forêts en bonne santé. Cependant, ce processus est relativement coûteux et pourrait dépasser la valeur des produits forestiers collectés lors de l'enlèvement.

À ce titre, la FPL a recherché les meilleures façons d'utiliser les sous-produits de l'éclaircie, aidant les communautés locales menacées par les incendies de forêt à tirer le meilleur parti de la biomasse ligneuse. Actuellement, la FPL étudie l'utilisation potentielle de bois de petit diamètre dans de grandes structures telles que des remises, des ponts, des sentiers, des abris de pique-nique et d'autres bâtiments qui pourraient bénéficier d'un aspect rustique.

Produits forestiers = changement positif

Il existe de nombreuses façons innovantes pour les communautés et les entreprises d'utiliser les sous-produits du bois et de la forêt. À l'avenir, l'industrie est susceptible d'évoluer vers des processus encore plus durables, dans le but d'aider les entreprises et les communautés à devenir plus conscientes de l'écologie et à avoir un effet plus positif sur le changement climatique.