Projets novateurs réalisés

Rôle des zones humides dans l’exportation de carbone des bassins versants forestiers

des chercheurs du réseau for Water à l’Université Dalhousie collaborent avec Halifax Water et Westfor Management Inc. pour déterminer comment gérer le bassin versant forestier de Pockwock afin d’améliorer la traitabilité de l’eau. Un enjeu clé ici est le mouvement du carbone organique dissous (COD). Le déplacement du DOC de la terre vers l’eau a augmenté au cours des dernières décennies, ce qui augmente le coût du traitement de l’eau potable selon des normes acceptables. L’étude d’Halifax se concentre sur la modélisation par simulation intégrée afin de construire et d’analyser des scénarios à long terme de gestion forestière et de changements climatiques, ainsi que leurs effets sur les niveaux de COD dans le lac Pockwock. La modélisation est appuyée par la surveillance de l’eau circulant dans le paysage forestier ainsi que par des mesures détaillées des stocks de carbone dans les forêts elles-mêmes. Le travail proposé ici vise à quantifier en profondeur un composant critique mais mal compris du carbone des écosystèmes – celui des zones humides. Dans le cadre du programme de terrain visant à caractériser tous les principaux composants des réservoirs de carbone des écosystèmes terrestres, l’étudiant prélèvera des échantillons de sols organiques de zones humides (à analyser pour le carbone dans un laboratoire commercial) et analysera ces bassins de carbone pour les intégrer aux modèles de simulation.

Catalytic Heavy Oil Upgrading Using Natural Gas – Year two

Le projet proposé vise à développer de nouveaux procédés catalytiques et des catalyseurs correspondants pour la modernisation du pétrole lourd avec l’aide du gaz naturel. Comparativement aux procédés traditionnels d’hydrotraitement, ces nouveaux procédés offrent des moyens alternatifs d’utilisation du pétrole lourd et du gaz naturel, qui sont économiquement et écologiquement favorables en termes de marge bénéficiaire plus élevée, de coûts d’exploitation plus faibles, de consommation énergétique et d’émissions de dioxyde de carbone. Une variété de catalyseurs ayant des fonctions particulières sera développée et une série d’évaluations de réactions dans différents types de réacteurs sera réalisée. De plus, des études mécanistes seront également menées, ce qui éclaire l’évolution des différentes fractions de pétrole lors du processus de modernisation, accélérant ainsi le développement et l’optimisation du catalyseur. Après la mise en place d’une opération prometteuse à l’échelle du laboratoire et à petite échelle, une pratique d’expansion progressive vers la production industrielle sera lancée, basée sur la coopération du superviseur proposé et de l’organisation partenaire. L’industrialisation de ce procédé novateur profitera tant aux industries pétrolières que gazières au Canada, où l’abondance de pétrole lourd et de bitume extraits des sables bitumineux sont largement réservés. L’enquête correspondante fournit également des orientations pour l’exploitation quotidienne et la planification à long terme de la société partenaire concernant le processus de modernisation pétrolière.

Modernisation du pétrole lourd catalytique utilisant le gaz naturel

Le projet proposé vise à développer de nouveaux procédés catalytiques et des catalyseurs correspondants pour la modernisation du pétrole lourd avec l’aide du gaz naturel. Comparativement aux procédés traditionnels d’hydrotraitement, ces nouveaux procédés offrent des moyens alternatifs d’utilisation du pétrole lourd et du gaz naturel, qui sont économiquement et écologiquement favorables en termes de marge bénéficiaire plus élevée, de coûts d’exploitation plus faibles, de consommation énergétique et d’émissions de dioxyde de carbone. Une variété de catalyseurs ayant des fonctions particulières sera développée et une série d’évaluations de réactions dans différents types de réacteurs sera réalisée. De plus, des études mécanistes seront également menées, ce qui éclaire l’évolution des différentes fractions de pétrole lors du processus de modernisation, accélérant ainsi le développement et l’optimisation du catalyseur. Après la mise en place d’une opération prometteuse à l’échelle du laboratoire et à petite échelle, une pratique d’expansion progressive vers la production industrielle sera lancée, basée sur la coopération du superviseur proposé et de l’organisation partenaire. L’industrialisation de ce procédé novateur profitera tant aux industries pétrolières que gazières au Canada, où l’abondance de pétrole lourd et de bitume extraits des sables bitumineux sont largement réservés. L’enquête correspondante fournit également des orientations pour l’exploitation quotidienne et la planification à long terme de la société partenaire concernant le processus de modernisation pétrolière.

Gazéification par eau supercritique des biohuiles pour le carburant synthétique pour avion – Deuxième année

Greenfield Global is currently developing a conversion process to produce jet fuel from renewable feedstocks. Collection and densification of different biomass waste materials and municipal waste at satellite facilities to produce bio-oils, which are then processed at a central facility, is expected. The first processing step at the central facility is supercritical water gasification and it is the focus of this project. The bio-oils are converted by supercritical water gasification to produce synthesis gas. After removal of potential contaminants, the synthesis gas is converted by Fisher-Tropsch synthesis and appropriate refining steps into jet fuel.

Improved understanding of how bio-oil composition affects gasification, gasifier operation, and product yields is one of the deliverables of this work. Specific attention will be paid to trace products that could affect downstream processes. The second major deliverable from this work is to establish a relationship between bio-oil properties and synthesis gas contaminants, which is critical to the appropriate design and sizing of the gas cleaning step, and would potentially qualify or disqualify bio-oils as feeds. The work will involve both experimental investigations and engineering work to integrate the know-how into the Greenfield Global process.

Modélisation hiérarchique bayésienne de l’exposition aux réclamations de prestations d’accident

The project will assess the financial risks to DGAG (Desjardins Groupe d’assurances
generales) associated with payments of accident insurance claims. A large database is
available on the losses incurred due to different aspects of insurance claims (medical costs,
rehabilitation and attendant care, etc.), and this project will assist DGAG in developing
exposure assessments for future accident benefit claims. By adopting a Bayesian statistical
approach, the uncertainties associated with various data sources and modelling assumptions
can be integrated into a single, coherent framework. The complexity and magnitude of the
database render Bayesian modelling a challenging task, so a major part of the project will
address efficient computational strategies. The intern will develop code in the free statistical
software R that will allow DGAG to develop and implement coherent financial management
strategies.

Gazéification par eau supercritique des biohuiles pour le carburant synthétique d’avion

Greenfield Global is currently developing a conversion process to produce jet fuel from renewable feedstocks. Collection and densification of different biomass waste materials and municipal waste at satellite facilities to produce bio-oils, which are then processed at a central facility, is expected. The first processing step at the central facility is supercritical water gasification and it is the focus of this project. The bio-oils are converted by supercritical water gasification to produce synthesis gas. After removal of potential contaminants, the synthesis gas is converted by Fisher-Tropsch synthesis and appropriate refining steps into jet fuel.

Improved understanding of how bio-oil composition affects gasification, gasifier operation, and product yields is one of the deliverables of this work. Specific attention will be paid to trace products that could affect downstream processes. The second major deliverable from this work is to establish a relationship between bio-oil properties and synthesis gas contaminants, which is critical to the appropriate design and sizing of the gas cleaning step, and would potentially qualify or disqualify bio-oils as feeds. The work will involve both experimental investigations and engineering work to integrate the know-how into the Greenfield Global process.

Theorising the connections and continuities between gig labour/economies and platform urbanism

he on-demand economy now has an expanding global presence, with the growing and widespread use of ridesharing platforms such as Uber and Ola, food-delivery platforms such as Uber Eats, Deliveroo and Zomato and home-task platforms such as TaskRabbit and Housekeep. On-demand work has proliferated largely in urban spaces across the globe, with the growing recognition that digital platforms are transforming the nature of cities. As platform enterprises become more embedded in the fabric of cities, the resulting flexibilization of work has phenomenal impacts on urban residents. With numerous legal cases emerging worldwide to understand whether these service platforms are in fact employers or ‘aggregators’ linking customers to a ‘service provider’ as they claim, the relevance of understanding the relationship between platforms and the urban space is now more prominent, than ever. The significance of this project is rooted in its aim to develop new, relevant and nuanced understandings of the changing nature of urban space and work as a result of the growing prominence of on-demand platforms in cities, an integrated perspective which is missing from scholarly literature.

Intégrer le mouvement des poissons et l’habitat benthique sensible dans l’approche écosystémique de la gestion des pêches de la sable au Canada

La pêche au sable en Colombie-Britannique est l’une des pêcheries les plus précieuses au Canada. Au début des années 1990, les bras de mer du continent ont été fermés à la pêche commerciale parce que l’on pensait que les jeunes sablefish poussaient dans ces zones protégées avant de se déplacer vers les zones au large où la pêche opère; Nous examinerons les schémas de déplacement des sablefish en Colombie-Britannique afin de comprendre la contribution nette de ces sablefish d’entrée à la pêche au large afin d’aider les gestionnaires des pêches. De plus, éviter le contact des équipements de piège à sablefish avec des espèces vulnérables, comme les coraux d’eau froide, est difficile, car l’emplacement de ces espèces est généralement inconnu, bien qu’elles se trouvent dans les zones où la pêche au sablefish opère. Nous créerons des cartes montrant les emplacements probables de ces espèces vulnérables afin d’aider la pêche à éviter ces zones. La compréhension des déplacements et des emplacements vulnérables des espèces pourrait aider à réduire les dommages écologiques tout en maintenant le rendement de cette pêche importante.

Interaction entre la cinétique de la fermentation des fibres alimentaires et les conséquences sur le métabolisme des protéines et des minéraux chez les porcs en croissance

La formulation de l’alimentation est basée sur les données de digestibilité des ingrédients et sur l’hypothèse d’additivité. Cependant, les données de digestibilité ne tiennent généralement pas compte des interactions entre les nutriments ou les ingrédients. Une meilleure compréhension des taux de digestion des protéines et des fibres ainsi que de leur étendue de fermentation entre les aliments aiderait à optimiser la formulation des aliments. De plus, les macrominéraux, dont le phosphore, le cuivre et le zinc, sont des nutriments essentiels pour une santé et une performance optimales. Ils constituent cependant aussi une préoccupation environnementale. L’étude proposée vise : (1) Décrire la cinétique de fermentation des fibres et les impacts sur la biodisponibilité et la bioefficacité des nutriments; (2) Évaluer l’interaction des différents taux de cinétique de digestion des fibres alimentaires et des protéines sur les minéraux; (3) Trouver des solutions nutritionnelles pour maximiser la performance animale et minimiser la pollution environnementale. Les étapes importantes du projet de recherche proposé sont : (1) Rédiger une revue de littérature sur l’impact du taux de digestion des fibres et des protéines sur la disponibilité et l’utilisation des minéraux; (2) Développement d’un modèle de fermentation in vitro; (3) et (4) Détermination in vivo de la cinétique des fibres, protéines et minéraux à l’aide de porcs annulés iléaux et de porcs avec cathétérisme veine porte; (5) Réalisation d’un essai de performance. L’organisation partenaire acquiert des connaissances pour améliorer la biodisponibilité des nutriments et accroître l’efficacité d’utilisation des protéines et minéraux, limitant ainsi leur excrétion.

Production de carburant semi-synthétique pour avions

Greenfield Global is developing a process to produce jet fuel from renewable materials, such as waste biomass and organic municipal waste. The renewable materials are first converted to a synthetic oil and then converted into jet fuel. This project deals with the final step in the process, namely, to convert the synthetic oil to jet fuel. Jet fuel must meet stringent international specifications which makes it difficult to develop an alternative fuel for aviation. In order to meet those specification, the project will focus on the conversion processes needed such as hydrotreating and hydrocracking to turn the synthetic oil into jet fuel. Although these are known petroleum-based oil conversion technologies, none of these technologies were developed to convert synthetic oil from renewable materials, which include oxygen-containing compounds. It is our aim to adapt these petroleum refining technologies for use with synthetic oils. Technically speaking, competitive adsorption on catalysts, the impact of vapor-liquid-liquid equilibrium due to the formation of an aqueous phase, and the oxygen-containing compound reaction network must be better understood.

Understanding the processes to generate renewable-based jet fuels will assist Greenfield Global with the development of renewable jet fuel that could in future expand their current renewable fuel business.

Développer une approche régionale pour modéliser les cobénéfices que procurent les services écosystémiques forestiers urbains.

À mesure que l’urbanisation et les changements climatiques augmentent dans la région de Toronto, de nombreux avantages montrent la nécessité d’investissements accrus dans les forêts urbaines de notre région. Les forêts urbaines offrent des co-bénéfices, des services qui profitent à la fois aux humains et à l’environnement, grâce à la réduction de la chaleur et à l’atténuation de « l’îlot de chaleur urbain », en éliminant la pollution de l’air, en séquestrant le carbone, en gérant le ruissellement des eaux pluviales et en réduisant les inondations, ainsi que des bénéfices pour la santé humaine physique et mentale. En utilisant des logiciels de modélisation pour projeter ces co-bénéfices sur les 30+ prochaines années à travers les scénarios de changement climatique (faible, moyen et élevé), la nécessité d’augmenter les infrastructures vertes dans toute la région deviendra évidente. On espère que le rapport final issu de ces projections aidera à bâtir un modèle d’affaires pour l’investissement dans les forêts urbaines de la région de Toronto dans un avenir rapproché.

Un nouvel analgésique pour l’arthrose

Osteoarthritis is the most common form of joint disease affecting over 80% of the human
population above 75 years old and burdening health organizations worldwide. Osteoarthritis
is characterized by progressive joint degeneration resulting in chronic pain and loss of joint
function. Currently there is no cure for osteoarthritis; available treatments are only
symptomatic targeting pain and are associated with significant side effects, emphasizing the
need for new treatments.
Isovaline is a novel analgesic which showed remarkable effects in several mouse pain
models without producing central nervous system side effects. The current study will examine
the analgesic profile of isovaline in a mouse model of osteoarthritis; we will assess the
efficacy of isovaline in alleViating the signs of osteoarthritis and restoring the ability of the
monoiodoacetate-treated mice to exercise under voluntary and forced conditions. The effect
of isovaline will be compared to diclofenac, a commercially-available, commonly-used
antisteroidal anti-inflammatory drug.