202 - Vers la valorisation des résidus et des ressources agroforestières dans des produits écologiques : cas du Canada et des pays en développement

Hier des états africains se bousculaient dans les rangs des PPTE, car il fallait s’y inscrire pour se faire alléger ou effacer les dettes. Aujourd’hui, ils sont à la quête de l’émergence. Le pari est ambitieux et même salutaire mais ne nécessite-t-il pas des actions plus soutenues ? En effet, si le développement suppose un minimum de santé physique et mentale, d’alimentation saine des populations, alors l’insalubrité des villes apparaîtrait comme un facteur limitant au développement. Or la gestion des déchets ne semble pas être la priorité des états. Le constat dans des villes est amer : les déchets solides sous les ponts ou aux abords des cours d’eau, Même quand elles sont vidangées, les eaux usées sont souvent évacuées dans l’environnement.  Conséquence: eaux des rivières souillées de polluants chimiques et bactériologiques; pourtant ces cours d’eau font l’objet d’intenses activités  telles que le maraîchage, ce qui ne garantit pas la sécurité sanitaire de l’eau et des aliments. On peut aussi citer dans certains cas, la recrudescence des maladies liées à l’eau. Mais combien d'états font le bilan du coût des maladies liées à l’eau , pourtant évitables? Énormes enjeux et défis sanitaires et environnementaux pour l’Afrique qui aspire à l’émergence : écocitoyenneté, éducation aux bonnes pratiques d’hygiène, alimentation saine, gestion saine des résidus urbains, protection des ressources en eau.

Mots clés : santé, eaux usées, déchets solides, alimentation saine, environnement.

Résumé : Le développement des matériaux composites est en plein essor compte tenu de leurs propriétés mécaniques intéressantes ainsi que de leur légèreté. En effet, la recherche des composites à renforts biocompatibles et de haute technicité représente une bonne alternative aux composites conventionnels. Dans le cadre de ce travail on s’intéresse au comportement d’une membrane nanocomposite à base de HDPE (Polyéthylène à haute densité) comme matrice et de PMSQ (polyméthylsilsesquioxane) en renfort. Le but est de déterminer les constantes matérielles relatives au comportement hyperélastique de ces membranes en soufflage libre et au-dessus de la température de transition vitreuse. Pour cela, nous considérons les modèles de comportement hyperélastiques de Mooney-Rivlin et d’Ogden.

L’identification des paramètres mécaniques est effectuée par une approche hybride qui combine des données expérimentales, des données numériques (issues de la modélisation par éléments finis) et l’utilisation d’un algorithme de Levenberg-Marquardt au sens des moindres carrées.

À la lumière des résultats obtenus, on peut affirmer que le modèle d’Ogden décrit convenablement le comportement de notre matériau. Cependant, le modèle de Mooney-Rivlin a été moins adapté pour cette étude.

Mots clés : hyperélastique, caractérisation biaxiale, nanocomposite, Ogden, Mooney-Rivlin, modélisation.

Cette étude porte sur température d’équilibre en fonctionnement des engrenages en composites de fibres naturelles. Des études antérieures et les nôtres ont permis de réaliser que les modes d’endommagement propres aux matériaux plastiques/composites, les bris thermiques, sont directement liées à l’élévation de la température soit à la surface de la dent ou soit du corps de la dent. Ainsi, la prédiction du bris thermique de surface passe d’abord par le calcul des valeurs des températures sur le profil au cours de l’engrènement.  Un programme   basé sur la méthode des différences finies développée par D. KOFFI et al., a permis d’établir la carte thermique et de dégager des conclusions sur l’évolution de la température d’équilibre en fonction des positions normalisées S/pn sur la ligne d’action et à l’extérieur.

Mots clefs: Engrenage, Composite de fibres naturelles, Température d’équilibre, Bris thermique; Endommagement thermomécanique.

L’Abitibi-Témiscamingue est une région ressource dont l’économie dépend autant de l’industrie minières que de l’exploitation forestière. Cette dernière produit une énorme quantité de biomasse notamment, celles qui demeurent sur les parterres de coupes ainsi que les résidus d’usines de sciage et de pâtes et papiers. Dans le contexte du développement durable, cette biomasse importante pourrait être réutilisée et valorisée selon différentes avenues. Le centre technologique des résidus industriels œuvre tant dans le domaine de la biomasse que dans le domaine minier suivant sa mission qui est la valorisation des résidus industriels. Dans les études que nous vous présentons ici, différents types de biomasses résiduelles forestières (épinette, bouleau, sapin) ont été utilisées pour la production de biochars par pyrolyse dont les paramètres ont été optimisés. Les biochars ainsi obtenus ont été utilisés pour différentes études : i) biochar modifié par greffage de fer utilisé dans la végétalisation d’un site minier contaminé à l’arsenic; ii) biochars agglomérés avec d’autres matières résiduelles fertilisantes sous forme des granules et le potentiel fertilisant de ces dernières sera évalué dans la production de plants; iii) biochars agglomérés sous forme des granules énergétiques dont la capacité calorifique a été comparée avec celle du charbon minéral; vi) biochar a été activé et utilisé par la suite dans le traitement des eaux usées. Les résultats de ces études vous seront présentés.

Au Québec, le système d’approvisionnement en biomasse forestière résiduelle (BFR) est orienté à des fins énergétique. Certaines opérations dans ce système doivent être adaptées à la filière d’extraction des huiles essentielles (HE) et au contexte québécois de récolte forestière. En effet, la BFR est souvent déchiquetée en plaquettes forestières sur les aires d’ébranchage afin de maximiser la charge utile lors du transport. Or, dans le cas des conifères, les HE sont d’autant concentrées dans les rameaux et le feuillage que dans le bois. Cette fragmentation de la biomasse est souvent accompagnée d’une volatilisation de certains composés des HE et d’une transformation d’autres constituants en composés dérivés, d’où la variabilité observée sur la qualité et sur la productivité en HE lors de l’extraction. L’objectif global de ce projet est d’étudier l’impact de l’ajout de nouvelles étapes dans la chaine logistique d’approvisionnement sur la quantité et la qualité des HE ainsi que sur la performance des procédés d’extractions. La méthodologie suivie durant cette étude a été répartie en trois volets. Trois essences de conifères ont été étudiées: l’épinette noire (Picea mariana), le sapin baumier (Abies balsamea) et le pin gris (Pinus banksiana). Les branches de chacun de ces conifères ont subi quatre types de prétraitements:(i) le déchiquetage (ii) le broyage (iii) la densification par granulation et (iv) la densification par mise en fagots (bales). 

Le besoin de logements est un problème majeur pour les agences de développement et le gouvernement togolais depuis un certain temps. Bien que l’utilisation de matériaux locaux pour la construction de logements soit stigmatisée, l’intérêt pour les matériaux de construction importés devient problématique à cause de la hausse des prix sans cesse croissante de ceux-ci. De même, il n’est pas difficile de constater que les implications environnementales de l’exploitation des carrières des matériaux classiques comme le ciment et la chaux constituent un frein au développement sociaux -économique que les pouvoirs publics cherchent à résoudre. Cependant, proposer un matériau local alternatif nécessite de démontrer son potentiel d'utilisation dans le logement. Cette étude réalise une évaluation de la durabilité d'un nouveau matériau organique écologique, la poudre de cosse de néré (Parkia Biglobosa) utilisée comme liant dans les blocs de terre pour la construction de logements. 

L’étude utilise cinq types de logements communs au Togo pour effectuer l’évaluation. Pour obtenir des résultats automatiques et précis, un logiciel de modélisation des informations du bâtiment a été utilisé. Les résultats de cette étude montrent que : pour les cinq types de logement communs on constate une réduction du coût variant de 30% à 50%, par rapport aux mêmes types de logement en matériaux classiques. 

Mots-clés : Tannins de Néré, blocs de terre, construction durable, impact écologique

La rafle de maïs est un des résidus agricoles très peu exploitée. La présente étude vise à la valoriser dans la fabrication des panneaux de particules avec la poudre tannique du tamarin d’Inde (Pithecellobium dulce Benth) ou la colle d’os en perles.

Le type et le taux de liant ainsi que la granulométrie des particules de rafles ont été variés. La détermination des propriétés physiques et mécaniques des panneaux fabriqués a été réalisée par des essais tels que : l’essai de flexion trois points, l’essai du gonflement en eau et l’essai thermique.

L’essai de flexion a permis de déterminer le module d’élasticité (MOE) et le module de rupture (MOR). Les valeurs de la masse volumique permettent de classer les panneaux de rafles de maïs dans la catégorie de faible densité selon la norme ANSI A208.1. Les panneaux élaborés ont gonflé au – delà du seuil fixé par la norme. On note, pour les deux types de colles utilisés, une amélioration des propriétés physiques et mécaniques des panneaux élaborés avec l’augmentation du taux de liant. La granulométrie a également influencé les propriétés des panneaux. Leur conductivité thermique les classe parmi les insolents classiques par la norme française RT 2012.

Mots clés : Panneaux de particules, poudres tanniques du tamarin d’Inde, propriétés thermiques et mécaniques.

Le chanvre est une plante pleine de ressources; grande productrice de biomasse, utile à la création de biocarburant, cette plante a de nombreux atouts. La culture de chanvre s’adapte à une biodiversité. On trouve plusieurs parties dans une tige de chanvre. Il y a tout d’abord la graine (industrie de l’alimentation humaine), la fibre et le bois (industrie des composites, biomasse), et la fleur et la feuille (industrie médicinal). Cette plante dispose d’une multitude de propriétés. C’est tout d’abord une culture annuelle et durable. Le chanvre est planté entre deux cultures afin de régénérer et améliorer la structure du sol. C’est aussi une culture socialement responsable en respectant l’environnement; la culture de chanvre ne produit aucun déchet. Au Canada, le chanvre est présentement cultivé principalement pour la graine destinée au marché de l’alimentation. Mais les champs d’application sont divers et concernent notamment l’industrie de l’automobile, cherchant à produire des véhicules plus robustes, plus légers et moins coûteuses. On retrouve aussi l’utilisation de la fibre de chanvre dans le domaine des sports et loisirs (fabrication de skis et raquettes), et s’applique également au domaine de la construction (panneaux de fibres, la laine de chanvre, le béton chanvre). Depuis quelques années, le marché des composites ne cesse de croître.  L’innovation porte non seulement sur l’utilisation des fibres végétales comme renfort, mais aussi sur la mise au point de résines.