CelluForce produit de la cellulose nanocrystalline, un dérivé de la fibre du bois. En 2012, l’entreprise a bâtit, en Estrie, la plus grande usine de CNC au monde au coût de 36 M$.
La filière des matériaux avancés se distingue par l'étendue de sa sphère d'activité : de la production des matériaux en soi à leur intégration dans les produits en passant par le développement de procédés. Portrait de sept entreprises québécoises.
Aeponyx
La révolution des télécommunications sur fibre optique
Aeponyx met au point des circuits intégrés qui contiennent des micro- commutateurs optiques. Concrètement, cette solution permet aux exploitants de réseaux comme aux centres de données d'augmenter leur capacité en bande passante, tout en réduisant leur consommation d'électricité, donc leur empreinte environnementale.
«Le marché potentiel est gigantesque», estime son PDG, Philippe Babin, en évoquant celui de l'Internet par fibre optique ou des réseaux mobiles 5G. L'entrepreneur pointe également un problème environnemental et énergétique : «En 2025, 9 % de l'électricité mondiale va alimenter des serveurs dans des centres de données, ce qui va générer beaucoup de gaz à effet de serre. La solution globale, c'est d'avoir des télécommunications par optique, ce qui ne génère pas de chaleur.»
Cette technologie a été mise au point, à l'origine, par deux professeurs de l'UQAM, qui collaborent depuis l'automne 2013 avec Aeponyx. «On a fait connaissance vraiment par hasard lors d'une rencontre à Bromont», se souvient M. Babin.
La start-up montréalaise composée d'une vingtaine d'employés vient de boucler une ronde de financement d'amorçage de 4,3 millions de dollars et doit commencer la préproduction à l'été 2019.
CelluForce
Le renouveau de l'industrie forestière
CelluForce produit de la cellulose nanocrystalline (CNC), un dérivé de la fibre du bois à la source de la rigidité des arbres, notamment. En 2012, avec l'aide des gouvernements canadien et québécois et de ses actionnaires, l'institut de recherche FPInnovations et la papetière Domtar, CelluForce a bâti, en Estrie, la plus grande usine de CNC au monde (capacité de production annuelle de 300 tonnes) au coût de 36 M$.
Faute de ventes immédiates, la société est tombée en dormance pendant plus de deux ans... avant de reprendre en 2015 grâce à l'appui d'un nouveau client et actionnaire, l'entreprise d'équipements pétroliers Schlumberger. Ils ont travaillé ensemble pendant trois ans pour commercialiser des produits utiles pour le groupe franco-néerlando-américain.
Une stratégie payante : «Les yeux de nos clients nous aident à concevoir les produits qui répondent à leurs besoins, analyse Sébastien Corbeil, son président. Nous avons développé à ce jour plusieurs applications industrielles, notamment dans les segments du pétrole et du gaz, en tirant parti des propriétés lubrifiantes, de résistance et de perméabilité à l'oxygène de la CNC.»
Kruger Biomatériaux
La diversification innovante d'un géant québécois
On peut être une entreprise familiale centenaire de 5 000 employés et toujours chercher à se réinventer.
En 2013, Kruger, chef de file dans les pâtes à papier, le cartonnage et les emballages, a créé sa division Biomatériaux. L'année suivante, elle a construit, à Trois-Rivières, la première et la plus importante usine de démonstration de filament de cellulose au monde (6 000 tonnes annuelles). Un investissement total de 43 M$.
Extraits mécaniquement de la fibre du bois, ces filaments, appelés commercialement FiloCell, deviennent un additif biodégradable qui rend les produits notamment plus robustes et plus légers.
«Il y a une multitude d'applications possibles», souligne Nicolas Duplessis, le directeur des partenariats stratégiques de l'entité. Un exemple ? «Le FiloCell permet de remplacer des additifs chimiques dans le béton, ce qui permet d'en améliorer les performances tout en réduisant son empreinte environnementale», explique M. Duplessis.
Pour lui, le défi est justement d'arriver à concentrer ses efforts sur des domaines précis pour ne pas éparpiller ses ressources. «On se concentre pour le moment sur les secteurs du papier, du plastique et du béton», résume-t-il.
Nanogrande vient de mettre au point, après trois ans de R-D, la première technologie d’impression additive à l’échelle moléculaire au monde.
Nanogrande
La première imprimante 3D à l'échelle moléculaire
La start-up montréalaise Nanogrande vient de développer, après trois ans de R-D, la première technologie d'impression additive à l'échelle moléculaire au monde. Les avantages ? Une meilleure précision et résistance des objets, une grande liberté de matériaux utilisables (graphène, or, nanotube de carbone...) et des coûts de production bien inférieurs.
«Nous visons un marché de plus de 7 milliards de dollars», dit Juan Schneider, son fondateur. Parmi les clients potentiels, les universités et centres de recherche, les industriels de l'électronique, du luxe ou du secteur médical et aérospatial. «Nous avons des demandes entrantes d'Israël, d'Inde, du Japon, des États-Unis...», énumère M. Schneider.
Comme dans le marché traditionnel de l'imprimante, Nanogrande fabrique l'équipement, mais vend aussi le consommable adapté. Des ventes récurrentes qui peuvent atteindre de 20 % à 100 % du prix de la machine par année.
Nanogrande a remporté, l'an dernier, le prix international de la start-up ayant le plus de potentiel dans l'impression 3D, à New York, et vient d'intégrer la chaire de recherche ArianeGroup en aérospatiale de l'École de technologie supérieure (ÉTS).
Nanophyll
L'enduit intelligent qui protège de la saleté et des microbes
Nanophyll met au point plusieurs enduits intelligents qui contiennent, chacun, des nanocomposants aux propriétés différentes. Ils peuvent être protecteurs, autonettoyants, imperméables, antimicrobiens ou encore antigivrants. Intelligents, car ces enduits réagissent à leur environnement, comme la lumière ambiante, selon les applications souhaitées.
«Nous facilitons grandement, par exemple, la gestion du nettoyage en réduisant l'usage d'eau, de main-d'oeuvre ou de produits d'entretien, ce qui, au final, prolonge la durée de vie des actifs», indique Charles Boudreault, cofondateur de Nanophyll.
En phase de commercialisation depuis septembre 2017, la start-up montréalaise s'adresse, entre autres, au secteur agricole (pour les épandeurs à fumier ou les immobilisations dans les élevages, par exemple) ou de la construction. Au total, Nanophyll a réussi à réunir près de 1 M$ de financement. «Nous ne sommes pas encore rentables mais, du fait du fort volume de nos ventes, on peut rapidement arriver dans le vert», affirme M. Boudreault.
Nanoxplore
La course de fond(s) pour la production de masse du graphène
Il est 200 fois plus résistant que l'acier, mais 6 fois plus léger, 50 fois plus conducteur que le cuivre, mais génère 40 fois moins de chaleur; il est hydrophobe, élastique et provient du graphite, soit ce qui compose les mines des... crayons à papier ! Son nom ? Le graphène, un matériau miracle découvert en 2004 par deux scientifiques qui ont obtenu, en 2010, le prix Nobel de physique pour cette trouvaille.
Le problème : il n'est pas encore produit massivement à un prix abordable. Un défi auquel s'attelle l'entreprise montréalaise NanoXplore. Plus grand producteur de graphène du Canada, l'entreprise, fondée en 2011, a pour projet une usine d'une capacité de 10 000 tonnes par an, ce qui en ferait la plus importante au monde. «On travaille présentement sur la recherche de financement», dit Luc Veilleux, son chef de la direction financière.
NanoXplore vise les marchés de la tuyauterie et des pneus : le graphène pourrait en effet améliorer leur résistance et leur durée de vie et remplacer le noir de carbone, utilisé actuellement. En attendant, l'entreprise incorpore son graphène dans du plastique pour rendre les pièces automobiles ou les équipements sportifs plus résistants et plus légers.
Pour y arriver, la société a levé 20 M$ depuis un an sur le marché public et racheté des fabricants de plastique, dont Sigma Industries, en juillet dernier.
«Convaincre des industries que notre graphène est bon est un long processus. Donc, on fait de l'intégration verticale pour faire la preuve de notre concept directement !» souligne M. Veilleux. Aujourd'hui, NanoXplore compte 9 usines, près de 400 employés et réalise plus de 70 M$ de chiffre d'affaires.
Tekna
Des systèmes plasma pour transformer des poudres de matériaux avancés
Tekna développe et fabrique des poudres métalliques de haute pureté, notamment, parmi ses plus importantes ventes, des alliages d'aluminium ou de titane.
Sa spécificité ? Elle les produit à partir d'une technologie de plasma par induction, ce qui permet de rendre les poudres sphériques. Ces dernières ont ainsi de meilleures caractéristiques aux yeux de l'industrie de l'impression 3D, un des deux grands marchés de Tekna, avec la microélectronique.
Si la société, qui compte plus de 170 salariés, est depuis 2013 la filiale d'une grande entreprise norvégienne, son siège demeure à Sherbrooke, où elle a été créée en 1990. «Nous venons d'annoncer un projet d'investissement global de 128 M$ sur les cinq prochaines années pour augmenter notre capacité de production et d'innovation, car la demande est grande», assure Diane Nadeau, la directrice marketing de Tekna.
Objectif : atteindre une production de 1 000 tonnes par année. Pour y arriver, Tekna vient d'ailleurs tout juste de commencer la fabrication dans sa nouvelle usine, située dans l'est de la France.
