Le bitume de l'Alberta parmi les meilleurs pour la construction routière

À mesure que le passage des combustibles fossiles à l'électricité et à d'autres sources d'énergie s'accélère, l'industrie pétrolière canadienne passe à la vitesse supérieure.

En Alberta, le programme Bitumen Beyond Combustion, une émanation de l'initiative Alberta Innovates financée par la province, recherche des façons d'utiliser le bitume. Un produit déjà éprouvé est le liant bitumineux pour routes.

« Nous savons que cela fonctionne très bien », explique Simon Hesp, professeur de chimie à l'Université Queen's, qui a commencé ses recherches sur les liants bitumineux il y a trente ans.

"Ce qui est bien avec le liant de l'Alberta, c'est qu'il peut être recyclé et rajeuni avec des huiles ajoutées et durer encore 30 ans."

Ses recherches, financées par Alberta Innovates, ont déterminé que le bitume de l'Alberta et du Venezuela est le meilleur pour la construction de routes.

Ce qui rend le produit de l'Alberta supérieur, c'est sa faible teneur en cire, ce qui signifie que l'asphalte fabriqué avec le bitume peut être recyclé avec succès.

Le deuxième composant liant important, qui influence la durée de vie d’une route, est l’asphaltène. Ce sont de grosses molécules qui confèrent au liant une force de cohésion et d’adhérence et l’empêchent de s’écouler à basse température.

Les cires de paraffine sont souvent un composant naturel de l'asphalte, présentes en quantités variables selon la source du brut utilisé pour fabriquer le liant. Lorsque la teneur en cire est élevée, les asphaltènes ont tendance à se séparer des huiles et à se regrouper plus étroitement.

Un liant à haute teneur en cire est plus rigide à basse température, ce qui réduit l’adhérence et favorise la fissuration. Un liant optimal, tel que le produit de l'Alberta, contient peu de cire et a une composition plus ou moins uniforme.

Le pétrole provenant de la fracturation hydraulique est très riche en molécules de cire, dit Hesp, ajoutant que le pétrole américain est inférieur, le brut russe est terrible, tout comme le Moyen-Orient et la Chine en ce qui concerne l'aptitude au liant asphaltique.

Et même si les liants bitumineux fabriqués à partir du bitume de l'Alberta sont de haute qualité, leur durée de vie peut être encore augmentée grâce à l'utilisation de fibres PET (polyéthylène téréphtalate) provenant de bouteilles en plastique recyclées.

Hesp affirme qu'une section d'essai vieille de 12 ans dans le nord de l'Ontario, utilisant un liant de l'Alberta et 0,3 pour cent de fibres PET, n'a montré aucune détérioration. On s'attend à ce que la durée de vie des routes de la région soit d'environ 38 ans, contrairement à la durée de vie de 15 à 25 ans.

Un directeur principal du développement des technologies propres chez Alberta Innovates affirme qu’un grand potentiel est enfoui dans le pétrole de l’Alberta.

« Quand je regarde le bitume, c'est un cadeau de la nature pour l'Alberta », déclare Paolo Bomben, qui est également co-dirigeant de Bitumen Beyond Combustion. "C'est de la matière organique qui peut être utilisée pour différentes applications."

En ce qui concerne le liant bitumineux fabriqué à partir du bitume de l'Alberta, entre 40 000 et 60 000 barils (un baril contient 159 litres) sont produits chaque jour en Alberta (dans les raffineries de Lloydminster et d'Edmonton). Cela représente environ trois à cinq pour cent de la production pétrolière de l’Alberta, le reste étant transformé en carburants.

La majeure partie du liant est transportée par chemin de fer ou dans des camions spécialement conçus avec des réservoirs chauffés (le liant doit être maintenu au chaud) vers le nord-ouest des États-Unis et au Canada, jusqu'à l'ouest de l'Ontario. Les wagons peuvent mettre quelques semaines pour atteindre leur destination. Si l'asphalte a refroidi à température ambiante, jusqu'à 24 heures de réchauffage peuvent être nécessaires avant que le matériau puisse être déchargé.

C'est pourquoi un élément clé des recherches de Bitumen Beyond Combustion consiste à trouver un moyen de déplacer le liant sans avoir besoin de le garder au chaud, explique Bomben. Il espère qu'une réponse sera trouvée d'ici trois ans. « Cela ouvrira de nombreuses opportunités », dit-il.

Bien que le liant bitumineux de l’Alberta se vende à un prix élevé, il doit être mis en balance avec la longévité qu’il confère aux routes. Cela coûte environ 800 à 900 dollars par tonne métrique, une tonne de liant produisant 20 tonnes de mélange bitumineux, explique Hesp.

L'un des défis consiste à rivaliser avec les raffineries offshore, où l'asphalte est produit à un coût si bas qu'il peut être transporté vers l'Amérique du Nord et du Sud, explique Hesp.

Mais les routes construites avec un liant asphaltique de mauvaise qualité peuvent développer des nids-de-poule et des fissures en quelques années. Leur durée de vie peut être de 15 ans ou moins, en particulier dans les régions où les températures augmentent et diminuent considérablement, ce qui signifie la plupart des régions peuplées du Canada.