COVID-19 : Masques chirurgicaux jetables compostables et respirateurs jetables compostables utilisés dans le système de santé canadien

Énoncé du problème

La pandémie de la COVID-19 a entraîné une augmentation de la consommation d'équipements de protection individuelle (EPI) jetables par les travailleurs de la santé et par le grand public. Le 29 juin 2020, les prévisions du gouvernement fédéral concernant la demande d'EPI au cours de l'année à venir estimaient qu'environ 63 000 tonnes d'EPI liés à la COVID-19 finiraient comme déchets, et seraient ultimement acheminés vers des sites d'enfouissement.

En novembre 2018, le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME) a adopté la stratégie pan-Canadienne zéro déchet de plastique afin de réduire l'impact environnemental des plastiques et de promouvoir une économie circulaire. Pour soutenir cette stratégie et réduire l'empreinte écologique des EPI au Canada, le gouvernement du Canada soutient la mise au point de solutions permettant de fabriquer des EPI plus durables et de mieux gérer leur fin de vie. Les stratégies comprennent la réutilisation, les matériaux de substitution, l'amélioration de la recyclabilité et les nouvelles technologies de recyclage, ainsi que la compostabilité.

Ce défi appuie l'élément de compostabilité de cette stratégie. Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), en collaboration avec Environnement et Changement climatique Canada (ECCC), Santé Canada (SC) et Ressources naturelles Canada (RNCan), cherche des solutions pour la fabrication de masques chirurgicaux et de respirateurs jetables compostables destinés aux travailleurs de la santé.

Résultats souhaités

Résultats essentiels (obligatoires)

La solution proposée doit :

1. conduire à la fabrication à grande échelle de masques chirurgicaux jetables compostables (au moins de niveau 1) et/ou de respirateurs jetables compostables (au moins à l'équivalent du N95). Les candidats doivent atteindre une capacité de production de 1 million de masques / mois à la fin de la phase 2; de plus, ils doivent clairement fournir leurs plans pour une fabrication et une commercialisation à plus grande échelle.
2. répondre aux exigences suivantes, comme démontré par des prototypes et les données d'essai; de plus, ils doivent pouvoir recevoir l'autorisation de Santé Canada.

1. démontrer la conformité aux exigences de l'une des deux normes ASTM, selon celle qui est applicable. Par exemple, les produits fabriqués à partir de polymères compostables sont certifiés selon la norme ASTM D6400, tandis que les produits comprenant un revêtement de polymère sur un substrat de papier ou un autre substrat compostable sont certifiés selon la norme ASTM D6868.
2. être fabriquée au Canada.
3. démontrer, par une analyse des coûts, que des objectifs de coûts raisonnables peuvent être atteints pour soutenir la commercialisation et l'adoption par le marché.
4. apporter des avantages environnementaux par rapport aux équivalents conventionnels non compostables, comme démontré par une analyse du cycle de vie (ACV).

Résultats souhaités supplémentaires

La solution proposée devrait :

1. être utilisée pour la fabrication à grande échelle de masques chirurgicaux jetables compostables ayant des propriétés supérieures (par exemple, de niveau 2, de niveau 3) et/ou de respirateurs jetables compostables ayant des propriétés supérieures (par exemple, à l'équivalent du N99, à l'équivalent du N100) et répondant aux exigences de la norme ASTM applicable (voir résultat essentiel 3), comme démontré par des prototypes et les données d'essai, et pouvant être autorisés par Santé Canada.
2. être utilisée pour la fabrication à grande échelle de masques non médicaux jetables compostables répondant aux exigences suivantes et conformes à la norme ASTM applicable (voir résultat essentiel 3), comme démontré par des prototypes et les données d'essai :

1. être fabriquée à partir de ressources renouvelables ou de ressources recyclées.
2. être fabriquée à partir de ressources canadiennes.

Historique et contexte

La pandémie de la COVID-19 a entraîné une augmentation de la consommation d'équipements de protection individuelle (EPI) par les travailleurs de la santé et par le grand public. La consommation de masques non médicaux jetables, de masques chirurgicaux, de respirateurs (par exemple, les N95) et de blouses chirurgicales a augmenté de manière considérable. Le 29 juin 2020, selon les prévisions du gouvernement fédéral concernant la demande d'EPI au cours de l'année à venir, Santé Canada (SC) estimait qu'environ 63 000 tonnes d'EPI liés à la COVID-19 finiraient comme déchets.

La plupart des EPI jetables sont conçus pour des interventions à usage unique et sont constitués d'assemblages de fines couches de polymères non biodégradables dérivés du pétrole. Ces couches comprennent généralement les composantes suivantes : des couches de support en polypropylène filé-lié non tissé (spunbond), des couches filtrantes en polypropylène obtenues par fusion-soufflage non tissé (meltblown), ainsi que des couches extérieures en polyester ou en nylon pour des fonctions particulières telles que la résistance aux fluides. Voir à titre d'exemple (en anglais seulement) la fiche technique fournie par 3M pour ses respirateurs jetables N95.

En raison de leur composition multi-matériaux et de leur niveau de contamination potentielle par des risques biologiques, les EPI jetables ne peuvent pas être recyclés à l'aide des technologies de recyclage mécanique classiques. À la fin de leur utilisation, les EPI jetables sont traités conformément aux directives fédérales, provinciales et territoriales :

• La grande majorité des EPI dont se débarrasse le système de santé canadien sont traités comme des déchets solides généraux non dangereux, et sont ultimement acheminés vers des sites d'enfouissement. La fraction restante est traitée comme un déchet solide biomédical et est soit désinfectée et envoyée à l'enfouissement, soit incinérée. Source : Guide de gestion des déchets du réseau de la santé et des services sociaux, gouvernement du Québec, 2017.
• La grande majorité des EPI dont se débarrasse le grand public sont traités comme des déchets solides généraux non dangereux et sont ultimement acheminés vers des sites d'enfouissement. Une fraction inconnue est jetée de façon inadéquate (par exemple, abandonnés dans l'environnement ou jetés dans les toilettes) et se perd dans l'environnement où elle peut être nuisible pour l'habitat et la faune (par exemple, ingestion, enchevêtrement), et peut présenter des risques pour le fonctionnement efficace des infrastructures de traitement des eaux usées. Enfin, une fraction inconnue est mal gérée (c'est-à-dire mise dans des bacs de recyclage ou de compostage), ce qui peut augmenter les coûts de traitement de déchets recyclables et compostables.

En novembre 2018, le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME) a adopté la stratégie pan-canadienne Zéro déchet de plastique afin de réduire l'impact environnemental des plastiques et de promouvoir une économie circulaire. Pour soutenir cette stratégie et réduire l'empreinte écologique des EPI au Canada, le gouvernement du Canada soutient la mise au point de solutions permettant de fabriquer des EPI plus durables et de mieux gérer leur fin de vie. Les stratégies comprennent la réutilisation, les matériaux de substitution, l'amélioration de la recyclabilité et les nouvelles technologies de recyclage, ainsi que la compostabilité.

État de l'art de la technologie :

Un certain nombre d'initiatives ont été prises récemment pour concevoir des solutions de rechange permettant la fabrication de masques compostables. La plupart de ces initiatives sont axées sur les produits cellulosiques du secteur forestier, qui sont largement disponibles au Canada. Par exemple (en anglais seulement), l'Université de la Colombie-Britannique a mis au point un prototype de masque cellulosique N95 (« Can-Mask »), dont l'efficacité de filtration des particules et la respirabilité sont prometteuses.

Bien que plusieurs annonces aient été faites concernant des masques compostables fabriqués à partir de fibres cellulosiques (y compris à partir de tissus naturels), l'atteinte des niveaux adéquats d'efficacité de filtration des particules et de respirabilité s'est avérée être un défi technologique. En outre, les matériaux cellulosiques sont hydrophiles et inflammables, ce qui constitue un défi supplémentaire pour atteindre des propriétés telles que la résistance aux fluides et à la flamme, qui sont par exemple requises pour les masques chirurgicaux.

Le marché des polymères compostables s'est considérablement développé au cours des deux dernières décennies, et les polymères compostables tels que le polylactide (PLA), le polybutylène succinate (PBS), l'adipate de polybutylène succinate (PBSA), les polyhydroxyalcanoates (PHA), le polycaprolactone (PCL) et d'autres polymères compostables pourraient constituer des matériaux de substitution intéressants pour la fabrication des non-tissés et des tissus utilisés dans les EPI. À titre d'exemple (en anglais seulement), NatureWorks, une entreprise internationale chef de file dans la production de PLA, a récemment fait don de quantités importantes de PLA au Nonwovens Institute (NWI) de la North Carolina State University (C. N., États-Unis) pour mettre au point un non-tissé hybride filé-lié (spunbond) en PLA et polypropylène (PP).

– Ce défi vise particulièrement les solutions pour la fabrication de masques chirurgicaux jetables compostables et de respirateurs jetables compostables répondant aux exigences techniques nécessaires à leur utilisation par les travailleurs de la santé.

De multiples subventions pourraient résulter de ce défi.

Phase 1 :

• Le financement maximum disponible pour toute subvention de la phase 1 résultant de ce défi est de : 300 000,00 $ CAD
• La durée maximale de toute subvention de la phase 1 résultant de ce défi est de 4 mois
• Nombre estimé de subventions pour la phase 1 : 2

Phase 2 :

• Le financement maximum disponible pour toute subvention de la phase 2 résultant de ce défi est de : 1 000 000,00 $ CAD
• La durée maximale de toute subvention de la phase 2 résultant de ce défi est de 8 mois
  • Remarque : Seules les entreprises admissibles qui ont terminé la phase 1 peuvent être prises en considération pour la phase 2.
• Nombre estimé de subventions pour la phase 2 : 1

Cette divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une quelconque subvention pour le financement total approximatif. Les décisions finales concernant le nombre de subventions des phases 1 et 2 seront prises par le Canada en fonction de facteurs tels que les résultats de l'évaluation, les priorités du ministère et la disponibilité des fonds. Le Canada se réserve le droit d'accorder des contributions partielles et de négocier des modifications de la portée du projet.

Déplacements

Réunion de lancement

Réunion virtuelle

Avant de procéder à la Phase 1, le CNRC et ses agences et ministères partenaires peuvent rencontrer les candidats les plus prometteurs de façon virtuelle afin de vérifier leurs compétences et leurs capacités avant de s'engager avec ceux-ci.

Réunions d'étape

Les réunions d'examen de l'état d'avancement seront menées par vidéoconférence ou téléconférence.

Lors du projet, le CNRC peut demander à visiter les installations du candidat et ce, aux frais du CNRC, afin de mieux comprendre la technologie et le processus de fabrication ainsi que pour vérifier les installations de production. Toute visite sur place respectera les protocoles, procédures et approbations reliés à la santé et sécurité en temps de pandémie.

Réunion d'examen final

Réunion virtuelle

Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :

• être à but lucratif
• être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
• compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)^{Note de bas de page *}
• mener des activités de recherche-développement au Canada
• verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au Canada^{Note de bas de page *}

Le candidat doit remplir le formulaire électronique de présentation de la proposition pour le volet Défi, et y fournir assez d'information pour permettre au Canada d'évaluer la proposition par rapport aux critères et au schéma d'évaluation. L'information doit montrer en quoi la solution proposée répond à chaque critère.

Partie 1 : Critères obligatoires

Les propositions doivent satisfaire à tous les critères obligatoires indiqués en obtenant la mention « Réussite » pour passer à la partie 2. Les propositions qui ne satisfont pas à tous les critères obligatoires seront jugées non recevables et seront écartées.

Critères obligatoires et critères cotés avec note minimale de passage

(à satisfaire obligatoirement par la proposition du candidat)

Partie 2 : Critères cotés

Les propositions doivent atteindre une note minimale de passage de 50 % pour être jugées comme recevables. Les propositions qui n'atteignent pas la note minimale de passage seront déclarées comme non recevables et seront écartées.

Critères cotés

(à satisfaire par la proposition du candidat)

Toutes les questions concernant ce défi en particulier devraient être adressées à solutions@canada.ca.

Toutes les demandes de renseignements doivent être présentées au moins dix jours civils avant la date de clôture. Pour ce qui est des demandes de renseignements reçues après ce délai, il est possible qu'on ne puisse pas y répondre.

Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.

Un lexique est aussi disponible.