Procédés

Les stations d’épuration des eaux usées sont traditionnellement construites pour protéger la santé humaine et les écosystèmes naturels. Le principe repose sur une chaine linéaire de procédés physiques, chimiques et biologiques pour retirer des eaux les matières polluantes et contaminantes selon des réglementations. Ce principe n’est pas propice à favoriser le concept d’économie circulaire. Ces matières sont pourtant potentiellement des ressources qui peuvent être exploitées selon les conditions locales et culturelles. En développant un indicateur dynamique de circularité tout en respectant les réglementations environnementales sur les rejets des eaux traitées, le projet vise à doter les décideurs et les gestionnaires d’un outil dynamique permettant d’améliorer la mise en place des concepts d’économie circulaire dans la conception et la gestion des matières produites et récupérées.

Le parc industriel et portuaire de Bécancour regroupe 11 entreprises industrielles, ainsi que plus d’une quinzaine d’entreprises de service. Ces entreprises utilisent collectivement plusieurs sources d’énergie pour leurs procédés industriels, ainsi que le chauffage de leurs bâtiments. Certaines d’entre elles produisent aussi localement de l’énergie, soit comme produit principal soit comme coproduit de production. La décarbonation de cette consommation d’énergie peut être réalisée selon plusieurs stratégies de l’économie circulaire (ÉC). D'une part, l’optimisation des procédés et la réutilisation locale de la chaleur résiduelle et d'autre part, la mise en place d’échanges locaux de coproduits énergétiques, ainsi que la mise en place d’infrastructures conjointes pour la mutualisation des coproduits.

Cette stratégie, issue du domaine de l’écologie industrielle, consiste à identifier et mettre en place des synergies industrielles au sein d’un parc, d’un territoire, ou d’une région, afin de développer une culture de revalorisation des sous-produits industriels, de collaboration et de partage des ressources au sein de symbioses industrielles. L’analyse technico-économique et éventuellement l’optimisation des choix de mise en œuvre de ces opportunités nécessitent à la fois une vision d’ensemble des possibilités de maillages des acteurs locaux, et une vision locale pour garantir à long terme la participation des acteurs. Dans le cas de synergies industrielles impliquant une mutualisation ou un investissement conjoint, la participation de l’ensemble des acteurs visés est nécessaire.

L’objectif général de ce projet comporte deux aspects. Le premier aspect est scientifique et concerne le développement d’un modèle de programmation linéaire mixte en nombre entier afin d’optimiser les opportunités de synergies et de maillages industriels au sein d’un parc industriel. Le second aspect est pratique et concerne la réalisation d’une étude technico-économique des opportunités de décarbonation des sources d’énergie utilisées dans le parc industriel et portuaire de Bécancour.

Ce projet porte sur le développement d'une nouvelle matière première recyclable pour l'impression 3D pour les imprimantes à faible coût.

Elle explore la réaction unique du nickel et du fer avec le monoxyde de carbone, formant respectivement du nickel et du fer carbonyle, qui fournit un mécanisme idéal pour le recyclage de ces métaux et des produits créés à partir de ces métaux.

Le projet vise le développement de filaments recyclables infusés de métal contenant de fortes concentrations de poudres de nickel et de fer carbonyle pour obtenir des pièces métalliques solides et fonctionnelles à l'aide de procédés d'impression 3D répandus et peu coûteux, tels que la fabrication de filaments fondus.

Ce projet vise à acquérir des connaissances plus fondamentales sur la recyclabilité des plastiques utilisés dans un contexte médical. En s'intéressant au contexte particulier des bolus imprimés en 3D pour les soins oncologiques de radiothérapie, le projet souhaite évaluer l'influence des procédés de recyclage et des traitements de radiothérapie sur la structure et les propriétés du matériau utilisé (PLA : acide polylactique) avant de le réutiliser sur un autre patient.

Le projet se scinde donc en trois sous-objectifs :

1. Déterminer dans quelle mesure la mise en forme répétée par déchiquetage-extrusion-impression 3D affecte les propriétés du PLA.
2. Déterminer l’influence du traitement de radiothérapie, soit l’application répétée de photons ou électrons de haute énergie ainsi que l’application régulière de produits nettoyants sur les propriétés du polymère.
3. Évaluer l’effet combiné de la mise en forme et du traitement radiothérapeutique sur la recyclabilité du PLA.

L’utilisation d’une ACFM peut apporter de nombreux bénéfices à l’entreprise, incluant notamment une meilleure évaluation et compréhension des coûts reliés aux inefficacités matérielles, la mise en lumière des gains économiques d’une réduction du gaspillage et des pertes en cours de production et l’identification et la priorisation d’actions à entreprendre, tel le remplacement des intrants, la modification des procédés, le recyclage interne ou la vente de sous-produits, permettant d’accroître la rentabilité de l’organisation. En outre, il s’agit d’un outil puissant pour convaincre les dirigeants d’entreprises de se préoccuper d’enjeux environnementaux.

Bien que la réalisation d’une ACFM soit pertinente, celle-ci nécessite une modélisation détaillée des flux de matière en entreprise. L’utilisation de cet outil requiert une collecte de données énergivore et demande une connaissance approfondie des coûts de production. Cette analyse demande donc du temps, des ressources et une expertise qui n’est pas disponible dans toutes les organisations

Basé sur ces constats, ce projet de recherche vise à développer une méthodologie simplifiée d’ACFM facilitant son utilisation dans les PMEs et à démontrer les bénéfices et les retombées de l’utilisation de l’ACFM simplifiée dans les PMEs.