La fibre optique peut-elle aider à prévenir les ruptures de digues à stériles?

En janvier 2019, la rupture dévastatrice d’une digue à stériles au Brésil a causé un glissement de terrain majeur qui a détruit des maisons et forcé la population à évacuer leur ville inondée de résidus des opérations minières. Dans le but de prévenir des désastres similaires, Susanne Ouellet, Ph. D., chercheuse postdoctorale du département Terre, Énergie et Environnement de l’Université de Calgary, a mis au point un système avancé de surveillance pour aider les exploitants miniers à prédire les risques liés aux digues à stériles avant qu’un problème survienne.

Le système de Mme Ouellet, supervisée par le professeur Jan Dettmer, utilise la technologie de détection acoustique distribuée pour détecter les changements de pression, de température et les perturbations sismiques dans les digues à stériles, des digues en terre utilisées pour entreposer les résidus des opérations minières. Une fois installé, le système de détection acoustique distribuée envoie des données en temps réel aux ingénieur es géotechniques pour leur permettre de connaître l’endroit et le moment où les problèmes surviennent.

Comment la détection acoustique distribuée fonctionne-t-elle?

La technologie de détection acoustique distribuée consiste essentiellement à envoyer des impulsions laser par l’intermédiaire d’un câble en fibre optique. Lorsque ces impulsions rencontrent des irrégularités dans la fibre, elles génèrent une lumière rétrodiffusée. En analysant les propriétés de cette lumière rétrodiffusée ainsi que le moment où elle apparaît, en plus des caractéristiques de la fibre et des paramètres d’obtention des données, les ingénieur es peuvent cibler les changements de pression et détecter les problèmes structurels potentiels en temps réel.

La chercheuse a d’abord utilisé la détection acoustique distribuée pour découvrir des ruptures de versant cachées dans les glissements de terrain. Maintenant, elle applique les mêmes principes, en plus de techniques sismiques passives, à la surveillance de la stabilité interne des digues à stériles.

« Nous pouvons désormais utiliser cette technologie pour comprendre comment la performance d’une digue change avec le temps. Toutefois, ce qui m’enthousiasme le plus, c’est nos efforts d’intégration dans un système opérationnel de surveillance d’une digue à stériles pour appuyer la prise de décision basée sur les données », souligne Susanne Ouellet.

Lumidas De la découverte à la commercialisation

En s’appuyant sur le succès de sa recherche financée par Mitacs, Mme Ouellet a lancé Lumidas, sa jeune pousse de technologies propres, pour commercialiser cette technologie.

« Je ne pense pas que j’aurais lancé une entreprise sans le soutien de Mitacs. Cette organisation m’a vraiment aidée à créer un cadre pour étudier mon idée et continuer à travailler avec le secteur privé au fur et à mesure que la technologie progresse », explique-t-elle.

Mme Ouellet procède maintenant à l’amélioration du système de détection acoustique distribuée installé dans une mine en Saskatchewan. Cela comprend la mise au point d’un logiciel de tableau de bord pour aider les utilisatrices et utilisateurs finaux à interpréter et à utiliser les données de détection par fibre optique plus efficacement.

En 2024, les avancées de Susanne Ouellet, Ph. D., dans la surveillance de digues en temps réel lui ont valu un Prix Innovation de Mitacs pour Excellence en Innovation.

« Remporter ce prix et voir son travail reconnu est incroyablement gratifiant », conclut-elle.

Les programmes de Mitacs sont financés par plusieurs partenaires à travers le Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le gouvernement de la Saskatchewan, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador et le gouvernement du Yukon de nous aider à favoriser l’innovation canadienne. 

Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter d’occasions de partenariat : [email protected].