Congrès - Recherche d'activité

Une pondération sur les graphes (simples, finis) est la donnée d’une fonction, dite de poids, définie sur les graphes, qui prend des valeurs scalaires ou polynomiales et qui est invariante sous les isomorphismes, c’est-à-dire sous les réétiquetages des sommets du graphe. Étant donné que la plupart des concepts de base de la théorie des graphes partagent cette propriété d’invariance, les exemples de pondérations sur les graphes sont très nombreux. On s’intéresse ici au poids de Mayer, wM(c), d’un graphe connexe c, sur l’ensemble [n] = {1, 2, . . ., n} de sommets, dans le contexte d’un gaz non idéal dans un volume V.

L’intérêt de la somme totale des poids de Mayer de tous les graphes connexes sur [n] = {1, 2, . . ., n}, en mécanique statistique, provient du fait que la pression P du système est donnée par sa fonction génératrice exponentielle. Puisque, il est bien connu que le poids de Mayer wM est multiplicatif sur les composantes 2-connexes. Il suffit donc de calculer les poids de Mayer wM(b) pour les graphes 2-connexes b ∈ B[n] (B pour blocs). De plus, ce poids apparaît dans le développement du viriel proposé par Kamerlingh Onnes, en 1901.

Tandis que les physiciens s’intéressent à la somme de tous les graphes connexes ou 2-connexes d’un ordre donné, le présent travail se concentre sur les contributions individuelles de graphes et leur signification combinatoire.

Suite au grand intérêt porté pour la production d’éthanol et de diésel, le biobutanol est devenu l’un des combustibles renouvelables le plus étudié au cours de la dernière décennie. Le biobutanol est typiquement produit par le procédé de fermentation ABE (acétone-butanol-éthanol). Ce procédé est toutefois affecté par des coûts élevés de récupération en raison de la faible concentration finale en butanol due à l'inhibition du produit. Pour pallier ce problème et augmenter la productivité, des techniques de récupération in situ du butanol à partir du bouillon de fermentation ont été proposées. Cette présentation analyse et compare la faisabilité économique d'un procédé de fermentation ABE en continu avec et sans l'intégration d'une unité de séparation sous vide pour extraire le butanol de façon préférentielle du bouillon de fermentation. Il est montré que le procédé de fermentation intégrée est économiquement viable pour des taux d'actualisation pouvant aller jusqu'à environ 45%. L'ajout d'une unité de vaporisation sous vide rend ce procédé rentable par rapport au procédé de fermentation traditionnel analysé selon deux scénarios: (1) même volume du fermenteur et (2) taux de production de butanol constant. La valeur actualisée nette (VAN) du procédé traditionnel s’est avérée négative pour les deux scénarios alors que le procédé intégré à une unité d’évaporation sous vide montre une VAN de US$ 87.0M à la fin de 10 ans de fonctionnement sur la base d'un taux d’actualisation de 10%.

Le LiFePO₄ est présentement utilisé comme matériau actif dans les piles au lithium en raison de sa capacité théorique de 170 mAh/g^[1], de sa non-toxicité et de sa sécurité. La structure du  LiFePO₄ est orthorhombique olivine^[1] et le lithium peut être extrait de la structure électrochimiquement ou par oxydation chimique et donc former la structure hétérosite^[1]. Le but de ce travail est d’étudier la cinétique de désinsertion du Li de la structure olivine par oxydation chimique. Le matériau actif délithié peut être utilisée par la suite dans des procédés industriels pour les revêtements de LiFePO₄ par des polymères conducteurs^[2]. La réaction s’effectue par un mélange de peroxyde d’hydrogène, de l’eau, de l’acide acétique et du LiFePO₄^[2]. Les produits formés par cette réaction sont  le Li_(1-x)FePO₄  délithié, du sel de lithium ainsi que de l’eau. Le Li_(1-x)FePO₄ est caractérisé par diffraction des rayons X (DRX) ainsi que par infrarouge à transformée de Fourier par réflexion atténuée (FT-IR-ATR).

Références :

[1] A. K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy and J. B. Goodenough, Journal of The Electrochemical Society 1997, 144, 1188-1194

[2] D. Lepage, C. Michot, G. Liang, M. Gauthier and S. B. Schougaard, Angewandte Chemie International Edition 2011, 50, 6884-6887

Afin d’augmenter considérablement l’énergie spécifique des batteries au lithium, l’utilisation d’anode en lithium métal est envisageable (3 860 mAh/g).

Par sa réactivité importante avec l’atmosphère de stockage des boîtes à gants, le lithium métal est recouvert d’une couche de passivation. Cependant, la nature chimique de cette couche de passivation est généralement ignorée.

Le lithium métal est considéré comme réactif vis-à-vis des électrolytes solides polymères (SPEs) communément utilisés dans les batteries lithium au "tout solide". La stabilité de la couche de passivation du lithium au contact des SPEs et de leurs additifs utilisés a été peu étudiée. Pourtant cela est bien inhérent aux phénomènes chimiques se produisant à l'interface anode-électrolyte.

Notre étude se concentre d’abord sur la caractérisation de la couche de passivation par photoélectrons X (XPS) du lithium métal après exposition à différents gaz. Ensuite, l’analyse Raman à l’interface lithium métal-SPE renseigne sur la réactivité préférentielle des phases de couche de passivation, envers un des composants du mélange d’électrolyte solide polymère POE:HNBR-LiTFSI. Enfin, la réactivité mentionnée est corrélée à la cinétique de transfert de charge à l’interface dans une batterie tout solide.

L’écologie industrielle, permet d’atteindre une organisation industrielle plus rationnelle et plus équilibrée, en essayant d’imiter la structure des écosystèmes naturels. L’accomplissement de ce concept réside dans la mise en œuvre de parcs éco-industriels (EIP) : des entreprises qui se rassemblent pour partager l’utilisation des ressources, des matières premières et certains services. La modélisation et l’optimisation d’un EIP permettent de concevoir de façon optimale les échanges inter-entreprises (énergie, matières premières). Cependant, les études portant sur la conception des EIP mettent en évidence un manque important concernant la prise en compte de données territoriales sur un tel écosystème. Pourtant, le territoire qui accueille ce type de symbiose est déterminant car il impose des contraintes sur la consommation des ressources, leur type (énergies renouvelables ou non), mais également des contraintes de type économique.Cette étude vise à développer un outil innovant pour la gestion de l’énergie dans un EIP tout en prenant en compte divers critères d’optimisation. Un critère économique est formulé ainsi qu’un critère lié à la notion de risque d’intégrer une symbiose pour une entreprise.  Une méthodologie est mise en œuvre pour intégrer des données territoriales (énergie, ressources naturelles) au modèle d’optimisation multicritère.

La qualité de l’environnement intérieur des bâtiments scolaires représente un enjeu majeur de santé publique dans l’ère post-Covid. Une meilleure qualité de l’environnement intérieur augmente les capacités cognitives des élèves pour un meilleur apprentissage.

Cette étude consiste à évaluer la qualité de l'environnement intérieur d'un bâtiment scolaire des années 1970 par des mesures expérimentales déjà réalisées pendant les saisons hivernale et estivale. Les mesures concernent la qualité de l’air intérieur, le confort thermique ainsi que les consommations énergétiques.

La méthodologie déployée consiste à mener une analyse holistique des mesures expérimentales et le développement d’un modèle numérique pour la simulation thermique dynamique. L’objectif étant de proposer des solutions de réhabilitation du bâtiment afin de se conformer aux réglementations en vigueur et celles du futur en s’appuyant sur le modèle développé comme un outil d’aide à la décision.

Les principaux résultats préliminaires ont montré que la ventilation nocturne est une technique efficace pour améliorer la qualité de l’air intérieur du bâtiment. L’isolation de l’enveloppe du bâtiment par l’extérieur et une meilleure exploitation de l’inertie thermique demeurent de bonnes stratégies pour maintenir le confort thermique des élèves. Enfin, l’hybridation du système de chauffage actuel avec une pompe à chaleur permettra de diminuer la consommation énergétique tout en maintenant un bon confort thermique.

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à préparer et à caractériser un nouveau matériau composite à base de nanoparticules de PbS combinées à des nanotubes de carbone mono-parois (SWCNT: Single-Walled Carbon Nanotubes) en vue d’une application comme matériau actif dans une cellule photovoltaïque organique contenant le polymère conjugué poly(3-hexylthio phène-2,5-diyl) (P3HT). Le choix de PbS a été fait en raison de ses propriétés optiques et électroniques intéressantes (dont l’absorption directe dans la région IR), combinées à celles des SWCNT incluant une mobilité électronique très élevée. Le matériau PbS/SWCNT a été préparé à l’aide d’une méthode chimique originale employant l’oléylamine (OLA) comme ligand organique. L'analyse cristallographique montre que ce matériau croît dans une structure cubique à face centrée. L’analyse par MET a permis de visualiser des particules semi-sphériques ayant un diamètre d'environ 10 nm, adsorbées en surface de SWCNT. L’analyse chimique montre la présence des éléments Pb et S (PbS), et C et O (OLA et SWCNT). Les spectres UV-Vis-IR sont caractérisés par deux pics principaux à environ 1500 nm et 1650 nm associés au PbS. Les mesures de spectroscopie d'impédance électrochimique montrent que l’ajout de SWCNT à la composition d'un film de PbS réduit considérablement la résistance de transfert de charge. Les mesures de capacité en fonction du potentiel révèlent un comportement de type n pour le PbS et de type p pour le P3HT.

Contrairement au cas gaussien, il n’est pas évident dans le cas des particules dures, même en dimension 1, d’exprimer le poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes à l’aide d’une formule faisant appel à certains paramètres classiques associés aux graphes. En effet, nous illustrons la complexité des interprétations combinatoires du poids de Mayer et du poids de Ree-Hoover en montrant que pour un graphe 2-connexe général, ces poids ne peuvent pas être exprimés comme fonctions faisant appel à seulement certaines sous-familles des invariants de graphes.

Plus précisément, à l’aide d’une recherche informatisée, faisant appel à 7 662 graphes 2-connexes ayant jusqu’à 8 sommets, toutes les sous-listes des invariants ont été examinées et on a seulement gardé celles qui sont maximales.

Nous donnons des cas explicites de graphes 2-connexes dont les poids de Mayer ou de Ree-Hoover sont différents, mais ayant pourtant le même ensemble d’invariants. Ce qui montre donc que les poids de Mayer et de Ree-Hoover ne sont pas fonctions de ces paramètres seulement.

Objectifs spécifiques :

Trouver de nouvelles propriétés des familles de graphes 2-connexes qui apparaissent dans la théorie de Mayer et de Ree-Hoover.

Objectifs généraux :

Développer des outils mathématiques essentiels pour résoudre des problèmes de nature combinatoire issus de la mécanique statistique. Le besoin de tels développements a été soulevé dans diverses rencontres internationales.

La précarité des énergies fossiles et leurs impacts tant environnementaux que sanitaires ont concouru au formidable essor de l’énergie solaire dans le monde. Celle-ci fait principalement appel au solaire photovoltaïque (PV) qui convertit les rayons solaires en électricité grâce à des cellules PV. L'objectif de cette recherche est d'en dresser un portrait par l'analyse diagnostique et l'anticipation des enjeux écologico-sanitaires rencontrés le long du cycle de vie de ce secteur. Selon les données compilées, l’énergie PV qui bénéficie d'une ressource solaire inépuisable, possède une faible empreinte écologique et engendre des gains environnementaux considérables en réduisant notamment les gaz à effet de serre. L'industrie du PV adhère favorablement aux principes de développement durable contribuant entre autres à l'économie verte avec 820 000 emplois en 2011 à travers le monde, dont plus de 5000 au Canada et près de 2000 au Québec. Néanmoins, trois zones d'ombre planent sur l'industrie PV: a) l'exploitation de matériaux potentiellement toxiques pour les travailleurs ; b) des procédés de fabrication et d'exploitation à problématiques sécuritaires ; c) des risques écotoxiques potentiels, principalement en fin de vie. Des études plus poussées ainsi qu'une structuration optimale de ce secteur d'activité s'avèrent nécessaires afin de rehausser les niveaux d'éco-compatibilité, de santé et de sécurité.



Le domaine pétrochimique constitue un environnement multidisciplinaire où plusieurs professionnels travaillent ensemble. Comme ces compagnies ont souvent un budget limité qu’elles tentent d’optimiser, la tendance veut qu’elles favorisent l’embauche d’ingénieurs chimiques au détriment du nombre d’ingénieurs mécaniques présents au sein de la firme. Ceux-ci ayant plusieurs tâches et étant énormément sollicités.

La conception et l’analyse de circuits de transport de permettrait à des ingénieurs chimiques de concevoir les circuits ce qui enlèverait un poids significatif sur les épaules des quelques ingénieurs mécaniques. L’outil d’aide à l’analyse et à la conception de circuit de transport de fluides présenté dans ce rapport vise à permettre la conception d’un  circuit fonctionnel et optimal à un utilisateur peu familier avec les concepts avancés du génie mécanique. L’idée principale derrière ce projet est d’offrir un outil facile à utiliser qui nécessite aucun calcul de la part du concepteur, seulement une bonne connaissance des caractéristiques et paramètres de son circuit et certaines informations sur le fluide qui y circulera. Mise à part certains graphes devant possiblement être trouvés et consultés par l’utilisateur, l’outil effectue tout le travail à lui seul et permet d’éviter d’encombrer un bureau de documentations et de manuels techniques qui peuvent être intimidants pour une personne n’ayant pas de formation directe en génie mécanique.



Le dimensionnement des systèmes hybrides d’énergies renouvelables suscite un intérêt croissant dans la recherche, notamment pour répondre aux enjeux environnementaux, en particulier pour la réduction des gaz à effet de serre. Les études montrent que les sources d’énergie renouvelable, comme le solaire et l’éolien, peuvent contribuer à cette réduction, sachant que le secteur de l’électricité représente à lui seul 41 % des émissions totales. Cependant, leur variabilité due à l’intermittence des conditions météorologiques reste un défi. Pour pallier cette instabilité, ces sources sont souvent couplées à des systèmes de stockage d’énergie (batteries) ou à des générateurs (diesel, gaz naturel).

Le défi est de trouver un système optimisé qui réponde aux besoins énergétiques tout en tenant compte des aspects économiques, sociaux et environnementaux. Des outils comme HOMER ou des techniques comme l’optimisation par essaims particulaires (OEP) sont fréquemment utilisés. Toutefois, ces méthodes peuvent nécessiter des ajustements importants selon les besoins. Cette recherche propose une approche basée sur l’apprentissage par renforcement profond (ARP), qui utilise un système de récompenses pour optimiser le dimensionnement énergétique. Des expérimentations ont été menées sur différents profils de demande, et les résultats montrent que l’approche par ARP surpasse OEP dans plusieurs cas.

La production photocatalytique d’hydrogène à partir d’une solution aqueuse et d’un matériau semi-conducteur constitue une méthode de conversion de l’énergie solaire en énergie chimique très intéressante. Plusieurs travaux réalisés dans l’ultra-violet ont conduit à des rendements prometteurs. Le défi majeur réside dans la mise au point d’un photocatalyseur capable de fonctionner de façon efficace dans le visible, pour une meilleure utilisation de l’énergie solaire. Dans ce travail, nous avons réalisé la synthèse colloïdale du semi-conducteur CuGaS₂ en faisant réagir sous argon les composés GaCl₃ et Li₂S, dissous séparément dans le 1-methylimidazole (NMI), pour former le précurseur LiGaS₂ auquel a été ajoutée une solution de CuCl/NMI, menant à une suspension de CuGaS₂ ensuite traitée à 130 °C pendant 20 h. Un ratio Cu:Ga:S de 1:1,05:2,1 a été employé et les particules filtrées ont été recuites sous vide à 500 °C durant 2 h. L’analyse chimique confirme une composition riche en gallium avec un ratio atomique Ga/Cu de l’ordre de 1,08, suggérant un semi-conducteur de type n. La diffraction des rayons X confirme la phase chalcopyrite du matériau et révèle une taille des cristallites de l’ordre de 12 nm. La bande interdite de CuGaS₂ est une transition directe, estimée à 2,10 eV par spectroscopie UV-Visible. Des caractérisations électriques permettront de confirmer le type n et de déterminer le niveau de Fermi ainsi que la densité des porteurs de charge majoritaires du semi-conducteur.

L’intégration des énergies renouvelables dans nos bâtiments, typiquement avec des panneaux photovoltaïques (PV), est essentielle pour accélérer leur transition vers le net-zéro et réduire nos émissions de gaz à effet de serre (GES). Toutefois, seulement 20 % de l’énergie qui atteint les panneaux PV est convertie en électricité, alors que le reste est perdu en chaleur. Les capteurs hybrides photovoltaïques et thermiques (PV/T) permettent d’extraire la chaleur normalement relâchée par les cellules PV, augmentant leur efficacité en les refroidissant, et produisant une source de chaleur pouvant être utilisée pour les bâtiments. Ainsi, les capteurs PV/T peuvent significativement réduire la consommation d’énergie, les émissions de GES et améliorer la flexibilité énergétique des bâtiments. Cependant, il est difficile de prédire leur performance, car les modèles existants sont souvent peu précis ou excessivement complexes, limitant leur adoption.

Cette étude consiste dans le développement et dans la validation d’un modèle pour les capteurs PV/T mixtes, axé sur les données et la physique, afin de simplifier et augmenter la précision de la modélisation de ces énergies renouvelables. De cette façon, le modèle est calibré et validé en utilisant les données de tests expérimentaux à la fois dans un laboratoire solaire à grande échelle ainsi qu’avec un système de PV/T installé sur un bâtiment de recherche au Québec. Finalement, les résultats sont comparés à la performance des modèles typiques.

Deux serres expérimentales de tomates biologiques cultivées en plein sol sont utilisées dans le cadre de ce projet. La serre témoin est climatisée et déshumidifiée par ventilation naturelle (serre ouverte) tandis que la serre prototype utilise un système de géothermie (serre semi-fermée). Le contrôle du climat de la serre prototype semi-fermée permet un meilleur confinement que la serre témoin. De ce fait, l’enrichissement en CO₂ est plus efficace et s’avère moins dispendieux. L’objectif du présent projet est de comparer et de quantifier les performances agronomiques des deux régies de culture étudiées. Les données de croissance des plants, le rendement et le calibre des fruits ainsi que certaines données physico-chimiques tel que le taux de lycopènes et la capacité antioxydante des fruits sont mesurés régulièrement pendant deux saisons de culture consécutives. Ces données serviront à vérifier l’hypothèse selon laquelle la production de tomates biologiques cultivées en plein sol peut être améliorée tant au niveau de la qualité que du rendement des fruits en utilisant un système de climatisation par géothermie. Si les résultats s’avèrent concluants, cette étude pourrait mener à l’instauration d’un système de climatisation par la géothermie à plus grande échelle. Ainsi, les coûts et l’émanation de CO₂ en seraient diminués.

Se chauffer et se rafraîchir par le sol est l'objet de cette étude, qui apporte la réponse pour la région de Kabylie.Une maison individuelle de surface habitable de 140 metre carrés peut etre chauffée et rafraîchie par géothermie.La dépense energétique est de l'ordre quelques watts ( de quoi faire fonctionner un ventilateur). Deux solutions sont proposées, l'une utilisant l'air et l'autre l'eau et l'air.

Cette étude est basée sur la connaissance  de la température du sol  et de la profondeur à laquelle cette dernière est constante et correspond à la moyenne annuelle de celles de surface, soit 17,4 °c . cette valeur permet d'atteindre par un système d'échangeurs enterrés la température de confort dans les locaux qui nous abritent en période estivale et necessite un appoint de l'ordre de 15% pour la période hivernale et constitue de ce fait une alternative salutaire au vu de la situation actuelle des energies fossiles, de leurs effets environementaux,  et en prévision de leur épuisement très proche.

Le travail a été mené en établissant trois bilans thermiques,  pour évaluer, les besoins thermiques hivernaux, les besoins thermiques estivaux et enfin  dimensionner les échangeurs.

L’intégration des énergies renouvelables dans nos bâtiments, typiquement avec des panneaux photovoltaïques (PV), est essentielle pour accélérer leur transition vers le carboneutre (net-zéro) et réduire nos émissions de gaz à effet de serre (GES). Toutefois, seulement 20 % de l’énergie qui atteint les panneaux PV sont convertis en électricité, alors que le reste est perdu en chaleur. Les capteurs hybrides photovoltaïques et thermiques (PV/T) permettent d’extraire la chaleur normalement relâchée par les cellules PV, augmentant leur efficacité en les refroidissant, et produisant une source de chaleur pouvant être utilisée pour les bâtiments. Toutefois, étant donné leur nature hybride, l’énergie thermique disponible en période hivernale est typiquement à de basse température limitant son utilisation pour le chauffage des bâtiments.

Cette étude consiste à une analyse du potentiel annuel de l’utilisation des capteurs PV/T au Québec pour réduire notre consommation et nos pointes énergétiques journalières. Le bâtiment du Laboratoire des technologies de l’énergie d’Hydro-Québec équipé de capteurs PV/T opérationnels situé en façade est utilisé comme étude de cas. Un modèle calibré sur les données mesurées est utilisé pour évaluer diverses configurations et dimensionnement de systèmes PV/T et son stockage énergétique pour répondre à la charge de chauffage hivernale élevée des bâtiments québécois.

Afin de réduire l’érosion et l’agression chimique des parois de briques réfractaires par la matière en fusion au sein des réacteurs métallurgiques, on laisse croître par changement de phase solide/liquide un revêtement sur leur surface interne. Ce revêtement joue un rôle extrêmement important, car il assure l’intégrité de l’installation et prolonge sa durée de vie. De ce fait, le contrôle de celui-ci est primordial. L’environnement hostile qui règne au cœur du four interdit les mesures directes. Les sondes qu’on y plonge sont détruites. Pour remédier à ce problème, l’industriel recourt à la simulation numérique et, plus récemment, à une approche par transfert inverse.

Une analyse inverse qui permet de prédire l’épaisseur du revêtement interne dans un réacteur métallurgique est présentée. Dans le model inverse, le flux de chaleur, la résistance thermique de contact et le coefficient de convection thermique sont inconnus. Ceux-ci sont estimés à partir des mesures de température non-intrusives provenant d’un thermocouple situé dans les parois du réacteur. Ensuite l’épaisseur du revêtement protecteur est calculée en utilisant le model direct. Le model inverse repose sur l'algorithme de Levenberg-Marquardt combiné avec la méthode de Broyden. L'effet du bruit de mesure, la fréquence d’acquisition et la position de thermocouple sur les prévisions inverses est étudié. La précision et l’unicité de la solution sont également évaluées dans ce projet.

Dans un futur rapproché, une grande partie de notre énergie devra provenir de sources renouvelables intermittentes comme l'énergie éolienne ou solaire. Un défi : la période de leur production est désynchronisé avec celui de leur consommation, les journées de grande consommation n’étant pas nécessairement des journées de forte production. La météo en est la cause, les mêmes systèmes météorologiques qui déterminent s'il fait plus ou moins froid que d'habitude déterminant aussi s'il fait plus soleil ou plus venteux que d'habitude et où.

Le défi serait moins compliqué si, pour chaque ville, nous pouvions déterminer les endroits où produire une énergie renouvelable dont la période de production serait en moyenne mieux synchronisé avec celui de la consommation de cette ville. Une telle analyse fut faite avec 4 décennies de données météorologiques pour plusieurs villes nord-américaines. Alors que l’énergie solaire locale est généralement assez bien synchronisée avec la demande, ce n’est pas le cas de l’énergie éolienne qu’il faut généralement chercher beaucoup plus loin. Fait à noter, la production venant de la côte Nord a tendance à être beaucoup mieux synchronisée non seulement avec la demande du sud-ouest du Québec, mais aussi avec celle d'une grande partie du nord-est de l'Amérique en hiver. Cette meilleure synchronicité pourrait faciliter la transition vers les nouvelles énergies renouvelables dans le nord-est en rendant l'intermittence de ces énergies moins difficile à gérer.

L'hydrogène occupe une place de plus en plus importante dans le domaine des énergies propres et renouvelables. La production de l'hydrogène se fait principalement par vaporéformage du méthane mais d'autres gaz (notamment le CO, CO₂, H₂S) sont aussi formés. Dans ce contexte, la séparation et la purification de l’hydrogène par des membranes métalliques présente de nombreux avantages.

Le palladium présente de très bonnes propriétés de dissociation et de solubilisation de l'hydrogène. Cependant, la résistance mécanique des membranes de Pd est insuffisante et elles s’empoisonnent en présence de H₂S. Nos travaux portent sur l'étude des propriétés d'alliages de palladium susceptibles d’être employés pour la purification de l'hydrogène. Les alliages étudiés (PdCu et les alliages ternaires PdCuX, avec X = Ag, Au, etc) présentent deux phases différentes, soit une phase cubique à faces centrées (cfc) et une phase cubique à corps centrée (ccc). Selon les estimations théoriques, les valeurs de permittivité à l'hydrogène de la phase ccc sont plus élevées que celles de la phase cfc, d’où l’intérêt d’élaborer des alliages de structure ccc et présentant diverses compositions. Cette présentation portera sur une méthode de préparation des alliages (co-électrodéposition) Pd_1-x-yCu_xAg_y et leur caractérisation physico-chimique. Les valeurs de solubilité de l'hydrogène obtenues par une méthode électrochimique seront aussi présentées et comparées aux valeurs obtenues pour l'alliage Pd_1-xCu_x.

Le millet perlé sucré et le sorgho sucré sont deux plantes ayant un fort potentiel pour la production de bioéthanol, car elles sont riches en sucres fermentescibles. Suivant la récolte, des délais peuvent survenir avant d’extraire le jus de leur biomasse. Ces délais peuvent causer une fermentation prématurée des sucres. L’objectif de cette étude était d’examiner les impacts des délais et du mode d’entreposage de la biomasse sur l’extraction et la concentration en sucres du jus du millet perlé sucré et du sorgho sucré. Suivant le pressage initial, trois délais d’attente (24h, 48h et 72h) et deux modes d’entreposage (tige entière ou hachée) ont été étudiés. Pour la biomasse hachée, les résultats ont démontré que plus le délai d’attente est élevé, plus la concentration en sucres dans le jus extrait est faible. Cependant, un plus grand volume de jus a été extrait de la biomasse conservée sous forme hachée que celle sous forme de tige entière. Aussi, un maximum d’humidité a été extrait après 48h, soit 44,6% pour le millet perlé sucré et 49,0% pour le sorgho sucré. Comme la concentration en sucres tend à diminuer avec l’augmentation du délai de pressage, il est recommandé d’extraire le jus de la biomasse hachée le plus rapidement possible. Si la biomasse doit être conservée plus longtemps, il est préférable de l’entreposer sous forme de tiges entières pour une meilleure conservation des sucres.

L’enjeu climatique actuel nécessite de réduire l’empreinte carbone de la consommation énergétique, en particulier en ce qui a trait aux bâtiments. Ces derniers représentent en effet 13 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) au Canada, ce qui en fait la troisième source d’émission la plus importante. Il s’agit donc d’un secteur prioritaire pour atteindre la carboneutralité à l’horizon 2050 fixée par le gouvernement du Canada. Une piste de diminution des GES réside dans l’exploitation de l’énergie géothermique grâce aux puits à colonne permanente (PCP). 

Si la technologie a été éprouvée à différents endroits du globe, une question persiste sur leur installation au Québec à cause des roches calcaires pouvant être à l’origine du colmatage des systèmes. Pour éviter cet écueil, des essais de laboratoire peuvent être réalisés pour évaluer les cinétiques de réaction. Toutefois, les essais conventionnels utilisent une roche broyée et sont peu représentatifs de l’écoulement dans un PCP. Pour améliorer cette représentativité, une nouvelle approche a été développée au sein du Groupe de recherche en Géothermie et Hydrogéologie de Polytechnique Montréal. Reposant sur un écoulement autour d’une carotte de roche intacte, elle a été validée dans le cadre de la mise en œuvre de PCP pour un centre sportif à Montréal. Ce nouvel outil améliore les connaissances sur le fonctionnement des PCP en milieu carbonaté et constitue un premier pas vers la démocratisation de la technologie au Québec.

La récupération d’énergie vibratoire a récemment fait l’objet de nombreuses études. Il a été démontré que lorsqu'un récupérateur traditionnel est excité par une source harmonique, il est efficace sur une faible bande de fréquences coïncidant avec sa fréquence de résonance. En pratique, les sources d'excitation sont rarement harmoniques et ont plutôt un large contenu fréquentiel. Dans ce cas, un récupérateur traditionnel est peu performant et des conceptions alternatives doivent être proposées afin d'élargir la bande de fréquences utile. Une conception intéressante est celle d’utiliser un vecteur de récupérateurs. Elle consiste en plusieurs récupérateurs ayant différentes fréquences de résonance permettant d’augmenter la puissance récupérée sur une plus large bande de fréquences. Cependant, cela implique une augmentation du volume de la structure et ainsi une diminution de sa densité de puissance. L’objectif de cette étude est donc de concevoir un vecteur de deux récupérateurs piézoélectriques optimisé afin d’atténuer la baisse de densité de puissance. L’étude inclut une modélisation électromécanique permettant de prédire la distribution de densité de puissance (densité de puissance en fonction de la fréquence d’excitation) du vecteur ainsi qu’un processus d’optimisation de ses paramètres. Pour une source d’excitation donnée, les paramètres optimaux du vecteur seront déterminés maximisant la moyenne et minimisant l’écart type de la distribution de densité de puissance. 

Les tiges de millet perlé sucré et de sorgho sucré regorgent de jus à forte teneur en sucres qui pourrait être utilisé pour la production de bioéthanol. À l’été 2013, deux prototypes de presse ont été conçus et fabriqués au Département des sols et de génie agroalimentaire de l’Université Laval; une presse hydraulique horizontale et une presse à rouleaux. Ces presses ont été comparées afin de déterminer le concept le plus approprié pour extraire le jus de la biomasse de ces deux plantes. L’impact de la présence des feuilles sur le pressage a aussi été évalué. La presse hydraulique a permis d’extraire environ deux fois plus de jus que la presse à rouleaux. Peu importe la presse, plus de jus fût extrait lorsque la biomasse était pressée sans les feuilles. En moyenne, 320 mL kg^-1 de jus ont été extraits avec la presse hydraulique sans les feuilles contre seulement 180 mL kg^-1 avec les feuilles, toutes espèces confondues. La presse à rouleaux a permis d’extraire plus de jus du sorgho sucré que du millet perlé sucré. Peu importe la presse utilisée, le contenu en sucres était le même pour les deux espèces, avec ou sans feuilles. Les résultats démontrent une plus grande efficacité de la presse hydraulique par rapport à la presse à rouleaux. Il est recommandé de presser la biomasse sans les feuilles pour une meilleure extraction de jus, sans en diminuer sa concentration en sucres. Des améliorations devraient être apportées à la presse hydraulique afin d’optimiser l’extraction de jus.

L'objectif de ce travail est d’étudier les performances d'une installation photovoltaïque (PV) raccordée au réseau dans une zone désertique (au sud de l’Algérie), afin d'optimiser la production instantanée et de maintenir les performances au fil du temps. Pour extraire les indicateurs de performances et étudier l'impact des facteurs climatiques (température, irradiation et vitesse de vent), les données issues du monitorage de deux années de la centrale solaire ont été utilisées. Afin d’analyser les performances d’un système solaire PV, les paramètres de performance ont été spécifiés par l’Agence internationale de l’énergie et sont décrits dans les normes standardisées CEI 61724. Ces paramètres sont le rendement de référence, le rendement du champ PV, le rendement final du système PV, le rapport de performance, les pertes du système et les pertes diverses. Ces paramètres sont utilisés pour définir les performances du système dans son ensemble par rapport à la production d'énergie, les ressources solaires et l'effet global des pertes du système photovoltaïque. Le système photovoltaïque étudié est connecté au réseau et produit (9MW). Le fonctionnement de notre système est hybride. Le rapport de performance de notre système est faible en été et élevé durant les mois de décembre, janvier et février. Les facteurs climatiques ont un impact plus important sur le rendement et l'efficacité des cellules solaires que sur le rendement des onduleurs.

Les énergies renouvelables sont de plus en plus d’actualité et avant de les utilisées, nous devons développer la technologie pour leur bon fonctionnement. L’hydrogène est une de ces énergies, mais dû à sa faible densité, il est difficile de l’utilisé pour des moyens de transport. Nous présentons un moyen d’améliorer le stockage de l’hydrogène en faisant des simulations Grand Canonique Monte Carlo quantiques (basé sur l'approche des intégrales de chemin) d'adsorption d'hydrogène sur des structures métallo-organiques (MOF). Un potentiel de Lennard-Jones (LJ) 6-12 est utilisé pour les interactions H₂-H₂ et le potentiel OPLS-AA pour les interactions H₂-MOF.  La figure jointe montre l'isotherme d'hydrogène d'adsorption en excès du MOF-5 comparée à deux groupes de recherches expérimentales rééchelonnées selon la surface spécifique pour une température de 77 K.