Le bois lamellé-croisé créé à partir de résineux rend l’énergie de la construction plus écologique. La recherche de nouvelles résines pourrait permettre d'utiliser à l'avenir les feuillus communs au Michigan.
La promesse de l'industrie du bois massif de réduire les émissions de carbone grâce à des produits en bois lamellé de pointe a abouti à une adoption constante dans une industrie de la construction longtemps embourbée par des émissions élevées et la destruction de l'habitat.
Mais ses perspectives de croissance dans la péninsule supérieure du Michigan, où prédominent les feuillus, sont moins certaines car le bois lamellé-croisé (CLT), un type de bois massif utilisé à la place du béton et de l'acier, provient traditionnellement presque entièrement de bois d'œuvre résineux. Au cours des prochaines années, cela pourrait changer grâce aux recherches menées à l'Université technologique du Michigan sur de nouvelles résines qui permettront d'utiliser des bois durs dans la fabrication de bois lamellé-croisé.
« Je ne peux pas chiffrer la date à laquelle il sera sur le marché », a déclaré Mark Rudnicki, directeur du Hardwood Mass Timber Institute de Michigan Tech, à propos du bois lamellé-croisé de feuillus. « Mais je ne pense pas qu'il soit bon de le qualifier de concurrent du bois résineux. Je vois cela comme une diversification du bois comme matériau de construction. Le fait est que nous voulons utiliser tous les matériaux biosourcés possibles pour remplacer les matériaux à forte intensité de carbone comme le béton et l’acier.
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Le CLT est une forme de bois massif, un élément de construction produit artificiellement à partir de couches de bois et de résine qui les collent ensemble. La fabrication du CLT est un processus relativement simple. Les feuilles de bois sont disposées dans une direction sur une presse, de la résine est ajoutée, puis une autre feuille de bois est tournée à 90 degrés par-dessus et déposée. Répétez ce processus plusieurs fois jusqu'à ce que vous obteniez une lasagne de bois maintenue par de la résine ; la presse à presser le tout, produisant une brique ou un panneau.
Ce processus est idéal pour créer des bâtiments préfabriqués à grande échelle avec une fraction des émissions de carbone par rapport aux techniques traditionnelles. Une revue de 2022 dans la revue Sustainability a cité des études qui ont montré que le remplacement du béton ou de l'acier par du CLT dans les immeubles de hauteur moyenne peut réduire les émissions de fabrication, de transport et d'installation de 13 à 26,5 %, selon la façon dont le projet est conçu.
« Le problème entre le bois dur et le CLT résineux est de trouver le bon processus de fabrication afin que nous développions un panneau qui puisse être certifié comme étant un panneau structurellement solide », a déclaré George H. Berghorn, professeur de gestion de la construction et de construction en bois durable à l'État du Michigan. Université.
Les chercheurs de Michigan Tech doivent maintenant déterminer quels types de résines fonctionnent sur quelles espèces d'arbres, à quelles pressions et sur quelles périodes de temps, a ajouté Berghorn. « C'est ce qui est testé et codifié dans la norme de fabrication, ce qui nous donne ensuite la possibilité d'avoir un produit certifié, estampillé et structurellement solide », a-t-il déclaré.
L'économie du Michigan est bien plus diversifiée que l'industrie automobile. Les deux tiers nord de l'État sont résolument ruraux et, en particulier dans les bois entourant Michigan Tech dans la péninsule supérieure, dépendent largement des industries du bois et des mines, comme c'est le cas d'une grande partie du nord des États-Unis et du nord de l'Ontario. L'exploitation minière et forestière emploie environ 8 000 personnes dans le Michigan, selon le Bureau of Labor Statistics.
Le défi est que contrairement au nord-ouest du Pacifique ou à l’Australie, où prédominent les résineux comme le pin, l’épicéa et le sapin, les arbres de la péninsule supérieure sont presque entièrement des feuillus. En introduisant une résine CLT de bois dur, les chercheurs de Michigan Tech espèrent élargir le bassin de ressources disponibles pour les architectes, les promoteurs, les constructeurs, les urbanistes, les acheteurs de maisons et les entreprises qui cherchent à construire ou à rénover des bâtiments existants d'une manière plus respectueuse de l'environnement.
Rudincki et son collègue Xinfeng Xie recherchent des résines pour l'érable à sucre, l'érable rouge, le peuplier jaune, le bouleau jaune, le frêne blanc, le chêne rouge, le tilleul d'Amérique et le peuplier faux-tremble, ainsi qu'une poignée de résineux.
Le bois massif n’est pas infaillible, comme l’ont souligné des chercheurs de Nature Conservancy et du US Forest Service. En règle générale, par exemple, plus un matériau de construction est éloigné du site du projet, moins il sera durable et plus coûteux de l'acheminer vers son emplacement final.
Trop d’exploitation forestière au nom du bois massif peut entraîner la déforestation et la perte d’habitats, et comme le bois massif est un produit relativement nouveau, les chercheurs étudient toujours son impact total sur le climat. Des perturbations telles que les incendies de forêt et les maladies pourraient nuire davantage à la santé des forêts.
Sandra Lupien, qui dirige une équipe multidisciplinaire en tant que directrice du projet Mass Timber @ MSU, travaille sur une analyse de la chaîne d'approvisionnement des implications du bois dur CLT pour le Michigan, ainsi qu'une enquête sur la demande pour l'ensemble de la région des Grands Lacs. Alors que Michigan Tech se concentre sur la science dure de la R&D en bois dur CLT, le programme de la Michigan State University s'efforce de l'introduire, ainsi que les principes généraux du bois massif, plus largement dans l'industrie. S'il atteint son plein potentiel, cela pourrait signifier une aubaine de nouveaux emplois dans les parcs à bois et les forêts gérées du nord du Michigan, donnant à cette partie de l'État les moyens d'adopter pleinement la transition vers une industrie de la construction verte. Cela réduira également la distance et donc les émissions de transport nécessaires pour acheminer le CLT vers les sites de cette partie du pays. Le CLT a été principalement développé avec des résineux car c'était ce qui était disponible dans la région des premiers utilisateurs en Europe et dans le nord-ouest du Pacifique.
« Le but de ce travail, financé par le Département des ressources naturelles du Michigan, est d'aider à fournir le type d'informations dont les fabricants potentiels pourraient vouloir fabriquer du bois massif dans le Michigan auraient besoin pour décider ce qu'ils doivent fabriquer, comment. beaucoup, qui va l'acheter, où devraient-ils s'installer, à quoi pensent-ils que leur main-d'œuvre et leur chaîne de matières premières vont ressembler ? dit Lupien.
Même si le Michigan reste un grand État forestier traditionnel, la production massive de bois n’a pas encore pris de l’ampleur.
Les démocrates du Michigan ont obtenu le contrôle total du poste de gouverneur et des deux chambres de la législature de l’État lors des élections de mi-mandat de 2022 et ont fait progresser la législation sur l’énergie propre dans les années qui ont suivi. La gouverneure Gretchen Whitmer s'est fixé pour objectif de produire 60 % de l'électricité de l'État de manière durable d'ici la fin de cette décennie, et son administration a encouragé l'utilisation de bois massif dans son plan pour un climat sain.
« Le DNR du Michigan a promis 500 000 $ sur cinq ans pour améliorer la construction et la fabrication durables de bois de masse dans l'État, dans le but d'utiliser davantage l'industrie des produits forestiers de plus de 20 milliards de dollars pour stimuler l'économie tout en s'efforçant d'atteindre zéro émission nette de carbone d'ici 2050. , comme indiqué dans le MI Healthy Climate Plan », a déclaré Tori Irving, analyste de terrain du DNR, à Pacte Climat dans un communiqué envoyé par courrier électronique. « Ce partenariat continu soutiendra la recherche sur les fabricants potentiels, la recherche d'emplacements de fabrication appropriés et l'identification des produits optimaux pour répondre aux besoins du Michigan. »
Le CLT peut être plus ou moins cher que les options traditionnelles en béton ou en acier, selon l'ampleur du projet et la façon dont il est conçu. Mais Peter Anderson, architecte et associé chez Anderson Anderson, basé à San Francisco, a déclaré que parce que « nous sommes au début de l'environnement technologique du bois », il est difficile de calculer les coûts.
Anderson envisage un problème pour le CLT à base de bois dur : étant donné que le bois dur est généralement plus cher et plus difficile à travailler que le bois résineux, le nouveau CLT pourrait avoir du mal à rivaliser.
« Je pense que les aspects économiques du travail avec du bois résineux seraient certainement en faveur de celui-ci par rapport au CLT avec du bois dur. L’un des facteurs est que le CLT est une technologie très puissante et que le bois dur est un bois beaucoup plus dur par taille que le bois tendre. Au moins pour les petits projets qui ne dépendent pas beaucoup de la résistance maximale, je pense que le bois dur serait excessif pour la plupart des utilisations, vous finiriez donc par en utiliser une plus grande quantité », a déclaré Anderson.
Anderson a ajouté qu'il pensait que les feuillus cultivés dans des climats tempérés pourraient ne pas convenir aux climats tropicaux comme l'Asie du Sud-Est, où son entreprise a utilisé certains feuillus CLT. Les produits en bois utilisés dans les climats plus humides doivent être résistants à la pourriture, et les feuillus tempérés n’ont peut-être pas évolué pour y résister.
Les bois durs CLT seront suspendus jusqu'à ce qu'ils soient approuvés par la norme de fabrication nord-américaine. Berghorn estime que ce calendrier se situerait probablement dans les prochaines années.
« Lorsque l'approbation sera obtenue, je pense que ce sera bon pour l'économie des États où vous avez du bois dur sur les marchés », a déclaré Raju Pokharel, professeur d'économie forestière à MSU. « Lorsqu'il y a plus de demande, les prix peuvent augmenter un peu, mais je ne pense pas que cela aura beaucoup d'impact. [on] prix du bois.
Une analyse macroéconomique réalisée dans l'État du Michigan a révélé que des dizaines d'emplois pourraient être créés dans l'État pour répondre aux taux de demande de 2022, fournissant jusqu'à 11 millions de dollars à la seule économie du Michigan, mais si la demande augmente, il pourrait y en avoir bien plus. Comme pour tout ce qui concerne l’économie, l’endroit où l’on construit est ce qui compte.
