Pas besoin de cale sèche : OceanAM réinvente la réparation navale

Pour le secteur naval, les activités de réparation sous-marine de structures métalliques pour des dommages comme la corrosion, l’abrasion, l’encrassement biologique et les fissures de fatigue ont certes un coût financier, mais la nécessité de passer les structures en cale sèche, c’est-à-dire de les sortir de l’eau, perturbe les opérations. Une autre possibilité consiste à confier les réparations à des équipes spécialisées en soudage sous-marin. Toutefois, les deux options sont coûteuses, chronophages et peuvent exposer le personnel à des risques importants.

Une chercheuse, Foroozan Forooghi, et un chercheur, Mohsen Keshavarzan, de l’Université du Nouveau-Brunswick, candidat·es au doctorat en génie mécanique avec de l’expérience en fabrication additive, sous la supervision de leur conseiller scientifique, le professeur Mohsen Mahammadi, se sont demandé s’il existait une autre façon de régler le problème, qui permettrait une réparation sous-marine efficace et sécuritaire des structures métalliques, sans mettre les navires et les structures extracôtières hors service.

C’est grâce à cette question qu’OceanAM a vu le jour. L’entreprise développe un système robotique de fabrication additive capable de réparer des composantes métalliques dans l’océan.

Une solution de robotique inspirée des rémoras

Mme Forooghi et M. Keshavarzan mettent au point un bras robotisé d’impression 3D conçu pour l’entretien sous-marin des navires et des structures extracôtières. « Notre solution plonge la fabrication additive sous l’eau pour effectuer les réparations directement sur site, ce qui permet de réduire les temps d’arrêt, d’améliorer la sécurité et de diminuer les coûts d’entretien », explique Mme Forooghi.

Durant l’élaboration de cette technologie, l’équipe a puisé son inspiration dans le monde sous-marin. Son modèle : le rémora, un poisson reconnu pour sa capacité à s’agripper à des animaux marins de grande taille. « D’une manière similaire, notre système s’agrippe fermement aux structures sous-marines à l’aide d’un mécanisme de fixation par aspiration », continue la chercheuse.

En plus du système robotique de fabrication additive d’OceanAM, qui peut être fixé sur des véhicules téléguidés commerciaux, l’équipe a aussi mis au point un embout d’impression qui crée une zone sèche en déplaçant l’eau, ce qui permet au métal d’être déposé par couches directement sur la surface endommagée malgré l’eau qui l’entoure. L’équipe procède aussi à l’optimisation du processus de dépôt du métal, d’un système robotique de contrôle et des stratégies de réparation pour en assurer la précision et la fiabilité dans des environnements sous-marins.

« Pour le moment, nous sommes en phase de validation de la technologie par développement et essais en laboratoire », confirme Mme Forooghi. « Notre objectif à long terme est d’intégrer le système à des véhicules téléguidés d’inspection commerciaux pour permettre à l’inspection et aux réparations sous-marines d’être réalisées par la même plateforme robotique. »

Financement de Mitacs : passerelle entre recherche et commercialisation

La recherche est financée dans le cadre du programme Accélération Entrepreneur de Mitacs, qui soutient la collaboration entre OceanAM et l’Université du Nouveau-Brunswick tant pour la recherche postsecondaire que la mise au point et la commercialisation de la technologie.

« Mitacs a joué un rôle clé, nous permettant de faire avancer cette technologie », explique Mme Forooghi. En plus de permettre à l’équipe d’OceanAM de consacrer du temps et des ressources à la mise au point de son système sous-marin de fabrication additive, le soutien a permis à Mme Forooghi et à M. Keshavarzan de faire avancer leur plateforme robotique et d’optimiser le processus d’impression sous-marine. « Tout aussi important, Mitacs a renforcé la collaboration entre notre entreprise et l’université et nous a aidés à transformer la recherche en une technologie présentant un réel potentiel industriel », ajoute la chercheuse.

L’enjeu : 345 milliards de dollars en commerce maritime

Le besoin pour cette innovation est pressant. À elles seules, les activités d’entretien représentent environ 72 % des coûts durant le cycle de vie d’un navire. Chaque passage en cale sèche peut entraîner des semaines d’immobilisation et des dépenses de réparation considérables. Plus de 80 % des biens utilisés par la population canadienne arrivent au pays par navire. Le commerce maritime a été évalué ces dernières années à plus de 345 milliards de dollars.

Le commerce maritime du Canada contribue à hauteur d'environ 30 milliards de dollars au PIB du pays chaque année. En valeur monétaire, ce secteur représente 20 % du total des importations et des exportations internationales du pays. Améliorer l’efficacité de l’entretien pourrait représenter un avantage économique majeur.

Cette recherche et développement offre également des avantages environnementaux. « La réparation sur site des composantes réduit le transport, la consommation de carburant et les émissions qui y sont liées », explique Mme Forooghi. « Elle prolonge également la durée de service de précieuses composantes marines, ce qui diminue le gaspillage et contribue à des pratiques de fabrication plus durables. »

Mitacs a été un important partenaire du parcours d’OceanAM, confirme la chercheuse. « Son soutien va bien au-delà du financement. L’organisation nous a donné accès à l’expertise, à la formation en entrepreneuriat et à un écosystème robuste d’innovation qui nous a permis de transformer notre recherche en une entreprise ayant un réel potentiel commercial. Nous avons hâte de continuer à faire avancer cette technologie qui a le potentiel de transformer l’avenir de l’entretien sous-marin. »

« Grâce à des programmes comme Lab2Market et à des formations en entrepreneuriat, nous avons acquis une expérience précieuse en matière de connaissance client, de validation de marché, de commercialisation et de stratégie de propriété intellectuelle. Ces programmes nous ont aidés à dépasser la simple question technologique et à nous concentrer sur la construction d'une entreprise capable de concrétiser cette innovation dans l'industrie. »

Foroozan Forooghi , cofondateur d'OceanAM

À propos de Mitacs

Depuis plus de 25 ans, Mitacs contribue à la croissance de l’économie et au développement de la main-d’œuvre de l’avenir en créant des liens entre le secteur privé, le milieu postsecondaire et des partenaires internationaux pour résoudre des problèmes concrets. Nous appuyons la collaboration en recherche entre le milieu postsecondaire et le secteur privé grâce à des stages cofinancés par les entreprises partenaires et destinés aux étudiantes et étudiants du premier cycle et des cycles supérieurs, ainsi qu’aux chercheurs et chercheuses au postdoctorat.

Intermédiaire national de l’innovation au Canada, Mitacs adopte une approche axée sur les talents pour développer les capacités d’innovation et renforcer la compétitivité du pays sur la scène mondiale. Nous servons de passerelle essentielle entre la recherche et la commercialisation, accélérant l’entrée sur le marché et la croissance de nouveaux produits et services.

Le moment est venu pour le Canada de voir grand et de prendre des mesures audacieuses. Mitacs est prêt à contribuer à l’établissement d’une économie canadienne forte et résiliente, propulsée par les idées, le talent et l’innovation.

Mitacs est financé par 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.