La paille de chanvre pourrait-elle aider le Canada à produire du gaz renouvelable ?

Le chanvre fournit déjà des aliments, des fibres et des ingrédients pour les matériaux de construction. De nouvelles recherches canadiennes indiquent qu’une autre facette de son potentiel économique pourrait se trouver dans la paille qui reste après la récolte : une matière première pour produire du gaz naturel renouvelable.

Une étude publiée dans Biomass and Bioenergy a comparé 14 matières premières issues de la biomasse, dont la paille de chanvre, la paille de canola, des arbres à croissance rapide et des graminées vivaces.¹ Parmi les échantillons non traités, la paille de chanvre a affiché le rendement estimé en gaz naturel renouvelable le plus élevé. C’est un résultat encourageant pour un secteur à la recherche de débouchés fiables pour une plus grande part de la plante.

Les possibilités ne se limitent pas à la production de combustible. Un débouché supplémentaire pour la paille qui convient pourrait contribuer à relier la culture du chanvre aux infrastructures énergétiques locales. La rentabilité dépendra de l’endroit où la matière est cultivée, du prix que d’autres acheteurs seront prêts à payer et de l’efficacité de son acheminement vers un digesteur.

Comment la paille de chanvre devient du gaz renouvelable

Les chercheurs ont étudié la digestion anaérobie, un processus par lequel des microorganismes décomposent la matière organique en l’absence d’oxygène. Le biogaz qui en résulte contient du méthane, le composant énergétique du gaz naturel classique, ainsi que du dioxyde de carbone et d’autres constituants.

Le biogaz et le gaz naturel renouvelable sont des produits apparentés, mais distincts. La production de gaz dans un digesteur ne donne pas automatiquement un combustible adapté à l’injection dans un réseau gazier. Le biogaz doit être épuré et valorisé pour répondre aux exigences de l’usage auquel il est destiné.

Les perspectives de l’Agence internationale de l’énergie pour le biogaz et le biométhane à l’horizon 2025 inscrivent ces combustibles dans un effort plus vaste visant à transformer les ressources organiques en énergie utile. Le chanvre serait une matière première candidate parmi d’autres, aux côtés d’autres matières agricoles et flux de déchets.

Pour les résidus végétaux, le principal défi est l’accessibilité. La cellulose contient des glucides que les microorganismes peuvent convertir en méthane, mais la lignine contribue à protéger la structure de la plante et rend ces glucides plus difficiles d’accès. Une matière première peut donc contenir une quantité importante d’énergie sans pour autant se prêter particulièrement bien à la digestion.

Résultats de l’étude canadienne sur le chanvre

L’équipe a testé des échantillons provenant de la Saskatchewan et de la Nouvelle-Écosse, dans de petits réacteurs discontinus maintenus à environ 37 °C pendant 30 jours. Elle a mesuré la production de gaz, la concentration de méthane et des caractéristiques telles que la teneur en cellulose, en lignine et en matières solides.

La paille de chanvre non traitée a produit un rendement estimé de 163,8 mètres cubes de gaz naturel renouvelable par tonne de matières solides totales. Les matières solides totales désignent la matière restante après élimination de l’humidité : il ne s’agit donc pas d’un rendement par tonne de paille fraîchement récoltée et humide.

Le tableau ci-dessous présente certains échantillons non traités. Il s’agit des résultats obtenus pour des matières et des récoltes précises, et non de rendements universels pour toutes les cultures portant le même nom.

La paille de chanvre arrivait en tête sur le plan numérique, mais la variabilité rapportée recoupe celle de plusieurs échantillons de graminées. On peut surtout conclure que cette paille de chanvre a donné de bons résultats dans les conditions testées. Les résultats ne démontrent pas que le chanvre surpassera systématiquement toutes les autres options dans toutes les régions et à toutes les saisons.

La cellulose favorisait généralement la production de méthane, tandis que la lignine limitait la digestibilité. Cela suggère une stratégie d’approvisionnement pratique : évaluer la composition et les performances de conversion de chaque livraison, plutôt que de se fier uniquement au nom de la culture.

Pourquoi un traitement supplémentaire n’est pas forcément synonyme de valeur accrue

Les chercheurs ont également traité la biomasse à l’hydroxyde de sodium, un produit chimique alcalin destiné à faciliter l’accès des microorganismes aux glucides végétaux. Les échantillons ont été trempés dans une solution à 10 % à température ambiante, lavés et séchés avant la digestion.

La réponse variait fortement selon la matière première. Le rendement mesuré en méthane de la paille de chanvre a augmenté de 5,7 %, tandis que celui de la paille de canola a progressé de 163,2 %. Plusieurs échantillons de graminées ont donné de moins bons résultats après le traitement. Un procédé bénéfique pour une matière peut donc être inutile, voire contre-productif, pour une autre.

Évaluer le gaz par rapport à la matière récoltée initialement

Un détail particulièrement important est le taux de récupération de la biomasse. L’étude a indiqué un rendement en biomasse après traitement de 62,4 % pour la paille de chanvre. L’amélioration du rendement en méthane a été mesurée par unité de matières volatiles introduites dans le digesteur, tandis que le taux de récupération correspond à la biomasse conservée. Ces deux mesures, fondées sur des unités différentes, ne peuvent pas simplement être multipliées pour obtenir un résultat commercial définitif.

Néanmoins, ces résultats soulèvent une question importante : quelle quantité de gaz utilisable reste disponible à partir de la tonne récoltée initialement après les pertes liées au traitement, au lavage et au séchage ? Un rendement supérieur pour la matière introduite dans le digesteur ne compense pas nécessairement la matière retirée en amont.

Dans le cas du chanvre, la modeste augmentation de la production de méthane justifie d’étudier une méthode de traitement plus simple. D’autres essais pourraient comparer la paille non traitée à une préparation moins intensive, en suivant la récupération totale de gaz, la consommation de produits chimiques et d’eau, ainsi que les besoins énergétiques sur l’ensemble du processus.

Construire le marché autour de la paille de chanvre disponible

Le point de départ le plus plausible pourrait être la paille issue de cultures déjà destinées à des produits bien établis. Cette approche permettrait à la récupération d’énergie de compléter une activité agricole existante, plutôt que d’exiger que les ventes de gaz renouvelable couvrent tous les coûts de culture.

Un récent article sur le marché canadien des grains de chanvre a établi que les cultures de chanvre destinées aux grains représentaient 84 % des superficies ensemencées déclarées en 2025. Les chiffres comportent des limites liées à la déclaration des données, mais ils montrent pourquoi la production de grains mérite d’être prise en compte lorsqu’on évalue l’approvisionnement potentiel en paille.

Un promoteur de projet gazier devrait tout de même déterminer quelle quantité de paille les agriculteurs peuvent réellement vendre. Les résidus laissés dans les champs remplissent des fonctions agricoles, et leur collecte nécessite de la main-d’œuvre, des machines, des espaces de stockage et du transport. Le fait de qualifier la paille de résidu ne la rend pas gratuite.

L’étude ne démontre pas non plus que les résidus de biomasse issus de l’extraction des cannabinoïdes, ni toutes les fractions restantes après le traitement des fibres, présentent des performances équivalentes. Le retrait de composants de valeur modifie la matière restante. Chaque flux d’approvisionnement envisagé nécessiterait ses propres essais de digestion.

Les articles de MyCannabis sur les variétés de chanvre et l’espacement des rangs soulignent une autre distinction : le rendement par tonne n’est qu’un élément de l’équation. L’approvisionnement commercial dépend également du nombre de tonnes récoltables par hectare et de la fiabilité de la production dans les conditions locales.

Orienter chaque fraction de chanvre vers sa meilleure utilisation

Le gaz renouvelable devrait devenir une option supplémentaire dans la transformation du chanvre, les décisions étant guidées par la valeur et l’adéquation de chaque matière. Les fibres qui répondent aux exigences d’un fabricant peuvent avoir une meilleure destination qu’un digesteur.

Les recherches évoquées dans les articles de MyCannabis sur le béton de chanvre plus résistant et le stockage du carbone illustrent les applications du chanvre dans des matériaux durables. La production d’énergie remplit une fonction différente, avec un calendrier carbone distinct.

De même, les travaux sur le biochar de chanvre et la récupération d’énergie examinent comment le traitement thermique peut concilier la production d’énergie utile et la rétention du carbone. L’étude canadienne sur la digestion ajoute une autre voie à cette réflexion.

Un transformateur pourrait à terme orienter les fibres adaptées vers la fabrication de matériaux et tester les fractions de moindre valeur en vue de récupérer de l’énergie. Cette stratégie reste à étudier, car l’étude n’a pas validé de site commercial intégré. Son intérêt tient à sa flexibilité : la multiplication des débouchés pourrait réduire la dépendance à l’égard d’un seul acheteur.

Que faudrait-il pour que le gaz renouvelable issu du chanvre soit commercialement viable ?

La prochaine étape consiste à mettre en place un projet pilote reproduisant les conditions réelles d’exploitation. L’alimentation continue, le stockage saisonnier, les matières premières mélangées et l’usure des équipements peuvent tous entraîner des résultats que les expériences en petits lots ne permettent pas de mesurer.

Un projet pilote utile devrait répondre à trois questions :

• Quelle quantité de gaz commercialisable est récupérée par tonne de paille livrée ?
• Les coûts de collecte, de traitement et d’épuration permettent-ils de dégager une marge viable ?
• Le système dans son ensemble réduit-il les émissions par rapport à une solution de remplacement réaliste ?

L’évaluation environnementale devrait inclure les intrants agricoles, le transport, le traitement, les fuites de méthane et la gestion du digestat restant. Une origine renouvelable ne suffit pas à établir un bilan d’émissions favorable. La préservation des nutriments exige également de tester la matière qui reste après la digestion et de la manipuler de manière appropriée.

Les solides performances de la paille de chanvre en laboratoire donnent aux chercheurs et aux promoteurs de projets de bonnes raisons d’approfondir ces questions. L’issue prometteuse serait la création d’un débouché supplémentaire adapté aux conditions locales, qui valorise la biomasse utilisable sans sacrifier les produits à plus forte valeur ni la santé des sols. Bien conçu, un projet pilote pourrait aider ces recherches à faire de la polyvalence du chanvre un modèle d’affaires plus résilient.

Références :

¹ Gautam, B., Soolanayakanahally, R., Mupondwa, E., Dumonceaux, T., Li, X., Tabil, L. G., Dalai, A. K., & Acharya, B. (2027). Potentiel bioénergétique des arbres à croissance rapide, des graminées pérennes et des résidus agricoles pour la production de gaz naturel renouvelable au Canada. Biomass and Bioenergy, 217, 110190. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2026.110190