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À l'écoute de la matière ligneuse

Alexis Achim explore les possibilités offertes par des outils acoustiques capables de mesurer les propriétés internes de l’arbre sur pied et de la bille de bois

Par : Yvon Larose
Plus de la moitié du bois coupé au Québec est destinée à l’industrie de la construction. Or, un pourcentage appréciable des billes que l’on scie en planches avant de les sécher est finalement rejeté parce que les planches montrent des défauts, comme des nœuds, ou des faiblesses structurelles, comme un manque de rigidité. Ces rejets peuvent souvent atteindre 10 %. Les  matériaux ne sont pas perdus pour autant puisqu’ils sont redirigés vers d’autres usines pour servir notamment à la fabrication de pâte et papier. Mais le séchage préalable des pièces impropres à la construction, un processus énergivore d’une centaine d’heures, ainsi que leur transport vers une autre usine augmentent significativement les coûts d’opération des entreprises.

Selon Alexis Achim, professeur associé au Département des sciences du bois et de la forêt, il est maintenant possible pour les industriels de neutraliser ces coûts à la source. Comment? En identifiant à l’avance les arbres ou les billes de bois qui sont inadéquats pour un usage nécessitant une grande résistance mécanique, comme c’est le cas pour des poutres. «Le matériau bois possède une grande variabilité interne et, en temps normal, il est impossible, en examinant un arbre, de savoir avec certitude s’il peut donner du bois de construction adéquat, explique le professeur. Or, les appareils conçus et commercialisés par la société néo-zélandaise Fiber-gen permettent de connaître les propriétés internes du bois. Leur principe est simple: il consiste à enregistrer le parcours à grande vitesse d’une onde sonore dans l’arbre ou la bille de bois.»

Alexis Achim fait partie d’une petite équipe de recherche internationale qui a testé l’applicabilité des appareils de la firme Fibre-gen. Ces outils commencent tout juste à être utilisés dans l’industrie forestière, notamment en Nouvelle-Zélande. «Avec cette technologie, dit-il, on est pratiquement certain que les bois envoyés à la scierie pour l’industrie de la construction vont servir dans ce domaine.»

Les techniques acoustiques employées servent à mesurer la vitesse de l’onde sonore produite par un coup de marteau. À l’intérieur de la bille, l’onde va et vient tout en résonnant avec force à différentes fréquences. Pour les arbres sur pied, l’approche consiste à planter deux sondes dans la partie externe du tronc, ou aubier, et ce, à environ un mètre l’une de l’autre. L’outil acoustique mesure la vitesse de l’onde entre les sondes. Dans un cas comme dans l’autre, la vitesse ralentira selon la gravité du problème rencontré.

Le professeur Achim et ses confrères tentent maintenant d’affiner l’information qu’on peut tirer des outils acoustiques. Ils travaillent également au développement de nouvelles applications. «Les outils permettent de mesurer une petite partie de l’arbre à la fois, précise-t-il. Nous avons comme objectif de pouvoir éventuellement analyser d’un seul coup l’arbre au complet. La même technologie pourrait aussi nous permettre d’identifier des problèmes mécaniques à l’intérieur d’une structure en bois. Un objectif plus lointain consistera à installer ces appareils sur des abatteuses multifonctionnelles. Les opérateurs pourront décider tout de suite de la longueur des billes à couper parce qu’ils connaîtront la qualité interne du bois.» Alexis Achim a pour objectif d’appliquer cette technologie à l’industrie forestière québécoise. «Je me suis donné la tâche de monter une base de données sur les essences d’arbres propres au Québec et au Canada parce qu’il faut recalibrer les appareils sur chaque nouvelle essence», explique-t-il. 

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