2.4 - Planifier et optimiser la production des produits et la livraison des services dans un contexte d'ÉC

Ce projet vise à valoriser des flux mixtes de polyéthylène (PE)/polypropylène (PP) par l'ajout de graphène comme agent compatibilisant et additif multifonctionnel. En tant que nanomatériau 2D à surface spécifique élevée, le graphène représente un candidat intéressant pour la compatibilisation des mélanges de polymères non miscibles. Cependant, il a rarement été étudié comme agent de compatibilisation pour améliorer les flux mixtes de PE/PP recyclés. L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet de graphène sur la stabilisation de la morphologie des flux mixtes de PE/PP recyclés, afin de permettre/améliorer leur processabilité sans détérioration des propriétés. Les objectifs spécifiques sont : 1) compatibiliser le mélange PE/PP par l'ajout de graphène, 2) améliorer la processabilité des flux mixtes PE/PP récupérés dans les déchets plastiques et 3) étudier l'amélioration des propriétés mécaniques, thermiques et rhéologiques des composites.

Chaque étape du cycle de vie des textiles, de la production à l'élimination en passant par l'utilisation, la consommation excessive, encouragée par l'industrie de la mode rapide, a largement contribué aux impacts négatifs sur l'environnement. Le modèle d'économie linéaire "prendre, fabriquer et jeter", opposé à l'économie circulaire, ne permet pas de résoudre ce problème environnemental. La réduction de l’enfouissement et de l'incinération de déchets textiles devrait être l'une des priorités de la transition souhaitée vers une industrie circulaire. Des solutions innovantes et durables doivent donc être développées. Dans cette optique, Vestechpro, un centre de recherche et en habillement, en collaboration avec l'École de technologie supérieure (ÉTS), propose une étude exploratoire sur le recyclage mécanique de déchets textiles, et le développement et la caractérisation d'un éco béton chargé par des agrégats à base de fibres textiles recyclées.

Le processus de préparation du café génère de grandes quantités de marc de café (SCG). Les SCG sont souvent éliminés comme des ordures générales et transportés vers des décharges, produisant du méthane, un gaz à effet de serre 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. Par conséquent, un système efficace de gestion des déchets basé sur l'économie circulaire et la valorisation de ses déchets évite les coûts d'exploitation et les émissions élevés en réduisant les trajets de ramassage inutiles et les longs trajets. Cette proposition présente une vision pour un cadre de gestion intelligente des déchets qui utilise des données en temps réel et prend des décisions en conséquence. La décision, via des outils d'aide à la décision, comprend une conception et une configuration flexible d'un réseau de logistique inverse et un système intelligent de routage des véhicules pour décider quand envoyer le camion pour la collecte et quel itinéraire emprunter. Ce nouveau système évitera le débordement des bacs et la contamination des déchets, et réduira les coûts d'opération.

Les composites sont des matériaux polyvalents largement utilisés dans les structures aérospatiales en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques. Ils sont sensibles, comme tous les matériaux, aux chocs et à l'usure dans les conditions de fonctionnement. En cas de dommage, au lieu du remplacement de la pièce, la réparation est une alternative économiquement réalisable car elle augmente le cycle de vie du produit et réduit également les coûts de manière significative. Dans ce projet, les techniques de réparation composites sont analysées pour l'optimisation et l'efficacité où des stratégies d'usinage non conventionnelles sont appliquées pour l'usinage de la zone endommagée, la fabrication de patch est entreprise par impression 3D et les études d'intégration sont envisagées pour vérifier l'efficacité des échantillons réparés par rapport à échantillons vierges. Ce projet sert grandement dans le cadre économique circulaire dans l'utilisation efficace des ressources et l'amélioration du cycle de vie des produits.

L'objectif général de ce projet est de mettre en place une équipe interdisciplinaire pour établir les bases scientifiques et techniques nécessaires à la conception et au développement d'un jumeau numérique énergétique à l'échelle de la province de Québec. Les objectifs spécifiques du projet consistent à 1) identifier les principales composantes du jumeau numérique énergétique et les analyses spatio-temporelles potentielles en considérant les jeux de données disponibles, 2) identifier des fonctionnalités permettant l'analyse des interactions entre les différentes couches d'énergie multi-sources en mettant l'accent sur la circularité des sources d'énergie et 3) concevoir des capacités de scénarios pour l'allocation de l'énergie produite localement aux consommateurs locaux afin d'optimiser la consommation d'énergie et de permettre la circularité dans le domaine.

Ce projet vise à exploiter les technologies de l’industrie 4.0 pour contribuer à évaluer les stratégies de durabilité et de l’économie circulaire (ÉC) dans les chaînes d’approvisionnements (CA), à travers le développement d’un outil analytique avancé d’aide à la décision. Cet outil serait alimenté par les données collectées à partir de plusieurs unités d’affaire d’une CA distribuée et connectée, via des flux de données. Les données sur les opérations en cours seraient présentées aux gestionnaires pour qu'ils puissent les visualiser sous différentes formes/niveaux de détails, pour faciliter leur compréhension et prendre des décisions efficaces, à distance et en temps-réel, dans une salle de pilotage (espace semi-immersif de prise de de décision). Grâce à cet outil, il serait possible d’avoir une visibilité de l’ensemble de la CA et de tracer les produits en temps-réel, ce qui permettrait d’identifier les vulnérabilités du système et de déployer des stratégies, dont des stratégies de l'ÉC, pour éviter des ruptures ou des pertes de produits (ex. avec une durée de vie limitée).

Comment les PME du Québec s’approprient-elles les enjeux liés à l’économie circulaire ? Comment parviennent-elles à développer des initiatives d’économie circulaire ? Comment acquièrent-elles les savoirs et les compétences pour contribuer substantiellement à la transition circulaire au Québec ? Pour répondre à ces questions, ce projet de recherche vise à explorer le rôle des apprentissages et des dynamiques d’essais-erreurs dans l’engagement des PME québecoises dans les expérimentations en économie circulaire. En effet, les apprentissages collectifs permettent de générer des actions conjointes, concertées et systémiques. À partir d'enquêtes et d'entretiens avec des PME québecoises engagées dans des projets d’économie circulaire, ce projet tentera de montrer comment les PME se dotent de nouvelles compétences, ressources et savoirs, comment elles adoptent des pratiques de transition circulaire et finalement, comment elles se transforment et s'adaptent à l'économie circulaire.