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Bamboo Shoots Higher
After flooring, boat construction and other applications, environmentally friendly bamboo is now ready to debut in pipelines, thanks to new patented composite technologies by Zhejiang Xinzhou.
Zhang Xia,Yicai Gloabl (China)
Read more on Yicai Global and El Economista (in Spanish).
Bamboo is big business in China. Forests cover some 6 million hectares, and recent figures indicate that the industry is worth USD 24.6 billion (CNY167 billion).
China also has a lot of pipelines—some 120,000 kilometers of oil and gas lines alone.
Perhaps it was only a question of time before the two got together.
The matchmaker was Ye Ling, who pioneered wound bamboo composite pipeline technology in 2006. By the following year, he had established a research and development team to test the feasibility of the concept. “Research finally culminated in industrial application in September 2016,” says Ye. “We now have three production centers in operation.”
Today Ye is board chairman of Zhejiang Xinzhou Bamboo-based Composites Technology Co., Ltd. (Xinzhou Bamboo) and director of the Engineering Research Center for Bamboo Winding Composites (ERCBWC), part of the State Forestry Administration. His initiatives coincide with a growing demand for pipelines: It is estimated that by 2020, China’s oil and gas pipelines will reach 150,000 km; by 2025, there will be some 240,000 km.
But how can bamboo be transformed into pipe? The key is winding. Bamboo has good elasticity and flexibility, so it can easily be processed through weaving and winding. Wound bamboo composite pipelines with resin adhesive are fireproof, waterproof and anti-seismic. They provide good thermal and electric insulation, are corrosion-resistant and can bear high pressure.
And unlike plastic, steel, cement and other traditional pipe materials, they are environmentally friendly, given that bamboo is a sustainable, low-carbon resource with a short growth cycle. “Replacing traditional pipelines with wound bamboo composite pipelines means replacing high-polluting, high-energy-consuming, non-renewable materials with renewable resources,” says Ye. It also means saving money: Conservative estimates hold that they can reduce costs by 20 percent.
Armed with these arguments, Ye maintains that bamboo composite pipelines should be the material of choice in a variety of areas: the oil and gas industries, municipal water systems, irrigation, the telecommunications and chemical industries…. The technology could also be adapted for use in high-speed rail cars, aircraft fuselages and military equipment.
To date, Xinzhou Bamboo is the only enterprise to specialize in wound bamboo composite materials. Ye would like to see that change, and he is working hard to spread the bamboo gospel around the world. His has serious creds: no fewer than 66 patents. He also has the support of the Chinese government, which declared bamboo winding composite pipe to be a national key low-carbon technology. Indeed, China’s forestry administration projects that 500 large-scale production units for wound bamboo materials will be built in China by 2020, with an annual output of 10 million tons and total output value of more than USD 29.4 billion (RMB 200 billion).
Ye’s promotional efforts include participating in international seminars and entering cooperation agreements with other institutions. Last December, the ERCBWC signed a memorandum of understanding and cooperation with the International Network for Bamboo and Rattan (INBAR). “INBAR will introduce and promote this innovative technology to its 42 member states,” says Director General Dr. Hans Friederich. “All our members, with the exception of Canada, produce bamboo. And many other countries in Latin America, Asia and Africa have abundant bamboo resources. They will certainly be interested in this composite technology.”
According to Friederich, few people are aware of the realities of the bamboo industry. “They think it’s backward and poor. We want to use wound bamboo composite technology to change their mind.”
Meanwhile, Ye’s Xinzhou Bamboo is getting a new infusion of funds from Beijing Capital, which will facilitate future research and development. Currently on the drawing board are bamboo-hemp composite pipelines (a joint project with the University of North Texas); adding chips to monitor temperature, strength, pressure and other information on a real-time basis; and bamboo composite rail cars and storage tanks. For Ye, this is only the beginning. “This technology will serve an unimaginably positive function in the development and progress of human society,” he says.
Le bambou est un secteur florissant en Chine, où les forêts couvrent près de 6 millions d’hectares. D’après des chiffres récents, cette activité pèserait 21 milliards d’euros (167 milliards de yuans).
La Chine possède également de nombreux pipelines− 120 000 kilomètres d’oléoducs et de
gazoducs à elle seule.
Le rapprochement de ces deux secteurs semblait inéluctable.
L’artisan de celui ci Ye Ling, a mis au point en 2006 une technologie innovante de fabrication de pipelines à base de bambou enroulé. L’année suivante, il crée une équipe de recherche et développement pour tester la faisabilité du concept. « Au mois de septembre 2016, ces travaux ont débouché sur une application industrielle », relate Ye Ling. « Nous disposons désormais de trois usines de production, toutes en service ».
Aujourd’hui, M. Ling est président du conseil d’administration de Zhejiang Xinzhou Bamboo- based Composites Technology et directeur du centre de recherche en ingénierie Bamboo Winding Composites, une antenne de l’Office National des Forêts Chinois. Son initiative coïncide avec une demande accrue de pipelines : on estime que d’ici 2020, les oléoducs et les gazoducs chinois couvriront une distance de 150 000 km et de 240 000 km d’ici 2025.
Comment métamorphose-t-on le bambou en tuyau ? Le secret réside dans le moulage par enroulement. Souple et élastique, le bambou convient parfaitement aux procédés de tressage et d’enroulement. Les pipelines fabriqués à partir de bambou enroulé et de résine adhésive sont étanches au feu, à l’eau et antisismiques. Ils présentent d’excellentes propriétés d’isolation thermique et électrique, résistent à la corrosion et peuvent supporter de fortes pressions.
De plus, contrairement au plastique, à l’acier, au ciment et aux autres matériaux qui entrent d’habitude dans la composition des tuyaux, ils sont écologiques. En effet, le bambou est une ressource durable, pauvre en carbone, et a un cycle de croissance court. « Passer des pipelines traditionnels aux pipelines fabriqués à partir de composites de bambou enroulé signifie remplacer des matériaux extrêmement polluants, gourmands en énergie et non renouvelables, par des ressources renouvelables », déclare le chef d’entreprise. Cela permet également de réaliser des économies : d’après des estimations prudentes, ces pipelines contribueraient à une diminution des coûts de 20 %.
Fort de ces arguments, M. Ling prétend que les pipelines fabriqués à partir de composites de bambou sont voués à devenir un matériau de prédilection dans de nombreux domaines d’activité : secteurs pétrolier et gazier, systèmes municipaux de distribution d’eau, irrigation, secteurs des télécommunications et de l’industrie chimique… Cette technologie trouverait également des applications dans les voitures de trains à grande vitesse, les fuselages d’avions et l’équipement militaire.
À ce jour, Xinzhou Bamboo est la seule entreprise spécialisée dans les matériaux composites à base de bambou enroulé. M. Ling aimerait changer la donne, et travaille dur pour convaincre le monde des vertus du bambou. Avec pas moins de 66 brevets, il dispose de sérieux arguments. Le gouvernement chinois, qui a inscrit les tuyaux fabriqués à base de composites de bambou enroulé dans sa stratégie nationale de développement de technologies sobres en carbone, soutient également sa démarche. En effet, l’Office National des Forêts Chinois envisage de construire 500 sites de production industrielle de bambou enroulé d’ici 2020, tout en visant un rendement annuel de 10 millions de tonnes, pour une valeur totale supérieure à 24,6 milliards d’euros (200 milliards de yuans).
Pour promouvoir son procédé, M. Ling participe notamment à des conférences internationales et conclut des accords de coopération avec d’autres institutions. En décembre 2016, son centre de recherche a signé un protocole d’entente et de coopération avec le Réseau International pour le Bambou et le Rotin (INBAR). « [Le Réseau] s’est engagé à présenter et promouvoir cette technologie innovante à ses 42 états membres », déclare le directeur général de l’INBAR, Hans Friederich. « L’ensemble de nos membres, à l’exception du Canada, produit du bambou. De nombreux autres pays d’Amérique Latine, d’Asie et d’Afrique disposent d’abondantes ressources en bambou. Ils seront certainement intéressés par cette technologie composite. »
Selon Hans Friederich, peu d’acteurs connaissent réellement le secteur du bambou. « La plupart pensent qu’il s’agit d’une activité ringarde et peu lucrative. Nous entendons utiliser la technologie des matériaux composites à base de bambou enroulé pour les faire changer d’avis. »
Depuis, Beijing Capital a de nouveau injecté des fonds dans Xinzhou Bamboo, l’entreprise de M. Ling, pour financer de futurs programmes de recherche et développement. Des pipelines fabriqués à partir de composites de bambou enroulé et de chanvre sont aujourd’hui à l’étude (dans le cadre d’un projet commun avec l’Université du Texas du Nord). Couplés à des puces pour contrôler la température, la robustesse, la pression ainsi que d’autres paramètres en temps réel, le travail s’effectue également sur des voitures de trains et des cuves de stockage fabriquées à partir de matériaux composites en bambou. Pour le chef d’entreprise, ce n’est qu’un début. « On n’imagine pas l’ampleur des bénéfices de cette technologie sur le développement et le progrès de la société humaine. »
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