Paver l’avenir de la production d’isolants en fibres de bois durables

Faire revivre l’industrie suisse des panneaux de fibres de bois tout en réduisant la consommation d’eau douce au minimum 

La fibre de bois gagne régulièrement du terrain par rapport au bois massif dans le monde de la construction et de l’isolation, portée par sa polyvalence et ses nombreuses qualités séduisantes. Ceux qui le connaissent peu doivent savoir que ce matériau est par nature très durable puisqu’il est fabriqué à partir des résidus de l’industrie du bois d'œuvre. Autrement dit à partir de matières telles que les chutes, copeaux et sciures, qui seraient sinon traités comme des déchets. Parmi les autres caractéristiques qui concourent au statut actuel d’étoile montante de la fibre de bois, il faut citer ses capacités isolantes et thermiques conséquentes, qui aident à maintenir des températures stables et à économiser sur les coûts énergétiques, ses propriétés de gestion de l’humidité, qui tiennent les moisissures à distance, et son taux de recyclabilité de 100 %.

Il n’est donc pas surprenant que le marché de la fibre, loin de rétrécir, explose, et que les prévisions pour les années à venir annoncent une croissance dynamique. Tous ces éléments sont à l’origine d’une renaissance de la production locale de fibres de bois en Europe et en particulier en Suisse, où cette industrie avait disparu il y a plusieurs dizaines d’années emportant avec elle tout un maillon de la filière suisse de transformation du bois. La société suisse Lignatherm AG, qui fait partie de Schilliger Holz AG, a ainsi décidé de relancer la production de panneaux isolants fabriqués en Suisse à partir de matières premières nationales et avec le plus faible impact environnemental possible.

Le défi de Lignatherm

Pour redémarrer la production, Lignatherm construit actuellement une nouvelle usine de panneaux isolants en fibres de bois, qui devrait être terminée durant l’été 2025. Une fois en fonctionnement, le site transformera tous les ans près de 50 000 tonnes de copeaux de bois en panneaux isolants en fibres de bois dans un bâtiment qui ne mesurera pas plus de 40 mètres de haut et occupera une surface au sol de 6000 m². Le cadre qui l’accueille est pour le moins idyllique. Le lieu choisi pour la construction se trouve, en effet, à Küssnacht. Berceau de la Suisse en tant que nation indépendante d’après le folklore helvétique, cette ville est considérée à juste titre comme une merveille de la nature grâce à son site privilégié sur la rive nord-occidentale du Lac des Quatre Cantons.

Avec un tel trésor à protéger, Lignatherm s’est mise à la recherche d’un partenaire en phase avec son respect de l’environnement pour s’attaquer avec efficacité à, à la fois, la consommation d’eau importante et la génération d’eaux usées inhérentes à la production de panneaux en fibre de bois. Deux éléments qui sont aussi deux des principales considérations liées à l’environnement de cette industrie.

La solution en trois étapes novatrice de GEA

Il existe plusieurs stratégies pour optimiser la consommation d'eau douce et recycler les eaux usées. Des méthodes telles que le flottement dispersif ou le traitement biologique des eaux usées aident depuis longtemps les producteurs de panneaux de fibres à réduire leurs volumes d’eaux usées ou à diminuer la quantité de déchets dans l’eau. Cependant aucune des options disponibles ne constitue une solution à 360 °, ce qui a des répercussions sur les autres économies (par exemple d’énergie) qui pourraient sinon être réalisées.

« Le produit que nous fabriquerons sera durable », explique Tobias Osterwalder, Responsable process et Directeur général de Lignatherm. « C’est pourquoi il est très important pour nous que le processus de fabrication soit durable et peu gourmand en ressources. Nous avions besoin d’un partenaire qui puisse nous aider à perfectionner l'ensemble du processus de production en utilisant toute la quantité d'eaux usées du processus, d’une part pour optimiser notre efficacité énergétique et, de l’autre, pour maintenir notre consommation d’eau douce le plus bas possible. Nous avons trouvé en GEA le partenaire idéal pour nous fournir un process aussi sophistiqué. » Lignatherm a établi une liste de critères stricts qui l’ont amenée à la conclusion que vu ses compétences pointues GEA était la mieux à même de répondre à son cahier des charges en matière d'efficacité et de durabilité, et à ses paramètres.

Les ingénieurs de GEA ont ainsi conçu une solution sur mesure en trois étapes pour un processus de traitement des eaux, qui permettra à Lignatherm de recycler près de 100 % de ses effluents aqueux. Cette solution réduira de manière nette la consommation d’eau douce de l’entreprise et, par conséquent, son impact environnemental.

Concevoir cette solution à 360 ° nécessitait de grandes compétences techniques, mais aussi une connaissance solide de l’industrie des panneaux en fibres de bois, car même les saisons ou le niveau d’humidité du bois influent considérablement sur le type et le nombre de particules, d’acides organiques et autres hydrocarbures, qui doivent être traités avant de rejeter les effluents aqueux générés.

Le résultat est une synergie puissante qui repose sur certaines des technologies métiers de GEA spécialement adaptées en l'occurrence au cahier des charges précis de Lignatherm. Le processus intervient dans trois étapes cruciales différentes de la production pour assurer des économies d’eau et une efficacité énergétique maximisées :  

• La première de ces étapes est la séparation mécanique qui utilise des décanteurs centrifuges GEA. Au cours de celle-ci, les solides en suspension sont éliminés efficacement du flux d’eau usée. 

• La seconde étape est la séparation thermique avec l’évaporateur à ruissellement. Là, les solides dissous sont concentrés en vue d’une mise au rebut ultérieure, tandis que le condensat épuré produit va alimenter le troisième étage de l’installation. 

Cette étape est particulièrement durable grâce au système de recompression mécanique de vapeur (RMV) qui alimente l’évaporateur en faisant l’impasse sur les combustibles fossiles et avec un rendement énergétique maximal. Ce système atteint un coefficient de performance (ou COP, qui correspond au potentiel d’économies d’énergie d’une installation de séparation thermique) supérieur à 25. C’est au moins cinq fois plus que ce qui est réalisable avec d’autres options de chauffage comme les pompes à chaleur ou les chaudières au gaz.

• Le troisième étage est constitué par notre reformeur à vapeur. Cette étape confère au système de recyclage de l’eau une circularité complète. Les eaux usées sont introduites dans une boucle où le vaporeformeur les transforme en vapeur de process et il n’y a donc plus à générer de vapeur d’une autre manière. De cette façon, plus de 95 % des eaux usées peuvent être réutilisées sous forme de vapeur, ce qui réduit dans les mêmes proportions, plus de 95 %, les besoins d’eau douce.

C’est un projet complexe, mais qui vaut vraiment le coup. « Je suis enthousiasmé de voir comment une combinaison bien pensée de différentes technologies GEA nous permet d’offrir à notre client une solution de process parfaitement adaptée », dit Roland Moser, Responsable process et ventes Évaporation, qui est un des ingénieurs qui ont développé et adapté la solution de Lignatherm. « C’est la pierre angulaire pour réduire les effluents et la consommation d’eau dans la production [de panneaux MDF (Medium Density Fiberboard)] et un exemple d’efficacité énergétique. »

La solution de GEA boucle la boucle du traitement de l’eau

Expérience et innovation : Une combinaison gagnante pour le développement durable.

Les plus de 100 ans d’expérience de GEA dans le domaine des installations de séparation thermique et de l’industrie chimique (traitement des effluents aqueux des panneaux en fibres de bois inclus) et une équipe d’ingénieurs passionnés et compétents capables d'adapter le procédé au cahier des charges exact de Lignatherm ont été les “éléments-clés qui nous ont permis d’atteindre des résultats exceptionnels”, » dit Rafael Piña, Chef de projet Évaporation. « Grâce à cette synergie, le projet Lignatherm non seulement a dépassé les objectifs initiaux, mais il a aussi résulté en des améliorations de notre technologie nous permettant d’établir une nouvelle norme plus élevée. » Le succès du projet en plus d’avoir des retombées positives pour tout le secteur, redéfinit le possible en termes de protection des eaux et, de manière générale, de développement durable.

De tels progrès s’appuient toujours sur un travail d’équipe et une communication solides. Des valeurs que GEA et Lignatherm partagent puisque « le dialogue constant qui s’est établi a été fondamental pour ajuster les processus et les technologies, assurant que chaque solution colle parfaitement aux attentes de Lignatherm », ajoute R. Piña. 

T. Osterwalder a souligné que Lignatherm avait senti que la communication était directe et ouverte dès le début, et ce, concernant tous les aspects du projet, et que cela était palpable dans tous les « conseils d’experts de GEA et le travail en équipe visant à développer la solution idéale pour le projet. » Cette collaboration et ces échanges fructueux ont été le facteur-clé à l’origine du retour durable en Suisse d’une production de fibres de bois qui préserve la pureté des eaux du Lac des Quatre Cantons.