Projets novateurs réalisés

Experimental and numerical modeling of hydraulic fracturing in tight and light formations

La technique de fracturation hydraulique est devenue une exigence essentielle pour exploiter les réserves pétrolières étroites et légères en Saskatchewan et en Alberta. La reprise dans les champs pétrolifères étroits de ces provinces est faible, avec un déclin rapide de la production dans les puits fracturés hydrauliquement. Il faut aussi noter que fracturer des puits horizontaux peut consommer des millions de gallons d’eau; une petite partie est récupérée après la mise en production des puits. Compte tenu des impacts économiques et environnementaux des puits fracturés défaillants, le besoin de recherche et de développement dans le domaine de la conception optimisée du fracturage et du confinement des fractures devient évident. Ce projet de recherche vise à étudier l’initiation et la propagation des fractures dans des formations serrées en fonction de divers paramètres de champ et opérationnels. Les résultats de ce travail aideront à mieux concevoir les emplois de fracturation propres à la Saskatchewan et aux provinces voisines; avec un accent sur l’augmentation de la performance économique et la réduction de l’empreinte environnementale de ces opérations de stimulation.

Comment les conditions météorologiques sévères affectent l’industrie de l’assurance auto

Au Canada, les automobilistes sont confrontés à une grande variété de conditions environnementales. Météo, dans

La forme de pluie, de neige, d’autres précipitations gelées, de brouillard ou de vents forts survient de 10 à 20%

du temps, selon l’endroit et l’année. Ce projet, qui implique un trio

partenariat entre State Farm Insurance, l’Institute for Catastrophic Loss Reduction et

l’Université de Waterloo explore les risques liés aux conditions météorologiques dans la province de l’Ontario,

Canada, afin de mieux comprendre comment le risque augmente dans des conditions difficiles. Le

L’analyse se distingue des études précédentes par son accent sur les grandes tempêtes, sur les zones urbaines versus rurales

expériences des dangers météorologiques, et dans son exploration des caractéristiques des accidents et de la manière dont

elles peuvent différer dans des conditions difficiles versus dans des conditions claires et sèches.

Heat dissipation characteristics and ampacity analysis of three-phase underground cables with detailed soil thermal conductivity modeling

Pour répondre à la demande croissante de transmission d’électricité dans les régions urbaines, notamment à partir des renouvelables telles que
Solaire et éolien, les câbles souterrains triphasés sont devenus l’une des solutions les plus attrayantes
qui correspondent à la fois aux exigences d’espace et d’aménagement paysager. La génération de chaleur et la dissipation d’énergie
Les caractéristiques de ces ensembles de câbles souterrains déterminent directement l’ampacité et le fonctionnement du câble
Performance. Ce projet créera et validera un modèle thermique pour des assemblages de câbles triphasés dans un
enceinte métallique ventilée; à la fois dans l’air libre et dans une boîte de béton. Cette étude profitera au partenaire
en permettant aux ingénieurs de conception de modéliser des types variables d’ensembles de câbles qui ne sont pas couverts
dans les normes ou les codes électriques.

Hierarchical graph kernels for classification of molecules

Le problème central de la recherche pharmaceutique est de comprendre l’effet d’une certaine molécule sur la biologie humaine ou animale. De nombreux modèles d’apprentissage automatique ont été développés ces dernières années et démontrent une grande efficacité et précision pour ce type de prédictions. Cependant, un problème commun à plusieurs des meilleurs algorithmes est qu’ils nécessitent d’énormes quantités de données pour s’assurer que les modèles sont bien entraînés et font des prédictions précises. C’est un problème sérieux lorsque ce volume de données n’est pas disponible. Nous proposons d’adapter une famille de méthodes appelées noyaux définis hiérarchiquement que nous croyons bien adaptées pour aborder le problème de la classification des molécules pour de petits ensembles de données. Cette méthode fonctionne en décomposant les objets d’intérêt dans une structure en arbre de sous-objets (par exemple, une image peut être divisée en sous-images, chaque sous-image étant décomposée en sous-images plus petites, etc.) et en construisant itérativement une mesure de similarité en commençant par une similarité sur les plus petits sous-objets.

Nouveau capteur de qualité de l’eau à nanoparticules de pérovskite

La recherche proposée vise à fabriquer des capteurs d’eau intelligents pour la surveillance en temps réel de la qualité des bassins versants canadiens. Le besoin d’eau propre est constant pour les communautés à travers le Canada. Avec les préoccupations croissantes liées à l’entrée de polluants organiques dans l’approvisionnement en eau, au traitement de l’eau potable et des systèmes d’eau, ainsi qu’à leurs effets sur la santé, un besoin a été semé. L’exigence de capteurs rapides, de grande précision et à faible coût de qualité de l’eau est aussi répandue aujourd’hui qu’à n’importe quel moment du passé. Une source de polluants se présente sous forme de molécules organiques, souvent des déchets hydrocarburés issus de la fabrication, ou des hormones libérées par des excréments animaux. Suivre la dissipation et la séquestration des molécules organiques dans un plan d’eau est essentiel à la santé du bassin versant. Dans les villes, ces systèmes aident à identifier et à traiter certains symptômes du syndrome des ruisseaux urbains. La recherche augmentera les capacités scientifiques et d’ingénierie du Canada en matière de surveillance de la qualité de l’eau. En conséquence, le Canada bénéficiera de stagiaires hautement qualifiés pour la main-d’œuvre, en plus de sa capacité à concurrencer sur le marché mondial de l’eau.

Characterizing the sensory attributes of red and white wheat, their bransand whole grain products made using red or white wheats.

Le blé rouge est le blé le plus prédominant cultivé en Ontario. Cependant, les blés rouges confèrent un

mauvaise saveur des produits lorsqu’ils sont utilisés en formulation de blé entier. L’industrie alimentaire est en mouvement

vers le développement d’un portefeuille complet de produits de blé entier afin d’offrir une offre plus saine

Alternative aux consommateurs. Cependant, des enjeux liés aux caractéristiques sensorielles de ceux-ci sont

Les produits doivent d’abord être abordés. Il y a une rareté de recherches sur le sujet du

les attributs sensoriels des blés rouges comparativement aux blés blancs; quelle est la nature du mauvais goût,

Quelles en sont les raisons; l’attribut sensoriel est-il différent selon la taille des particules de

Le son, etc. Ce projet collaboratif constitue la première étape pour établir clairement la nature de la

attributs sensoriels et leur perception par les consommateurs. Les connaissances acquises par la présente conduiront

à développer des stratégies pour formuler des produits à base de grains entiers avec une amélioration sensorielle et texturale

attributs.

Capteurs de tension continue MEMS sans terre pour les compagnies d’électricité

Ce projet de recherche développera des capteurs de champ électrique en courant continu pour la surveillance des infrastructures des services publics électriques ainsi que pour le sondé et la surveillance de la tension sans contact. Les capteurs MEMS sont au centre d’attention, car ils offrent une petite taille, un faible coût et une faible consommation d’énergie. Ces propriétés les rendent idéaux pour l’exploitation à main et pour le déploiement dans des endroits éloignés des centres urbains, une exigence nécessaire aux services publics pour surveiller leurs milliers de kilomètres d’infrastructures de transmission. Des capteurs développés seraient également utiles pour d’autres industries nécessitant une surveillance du champ électrique ou de la charge statique. Deux grandes catégories de capteurs seront développées. D’abord, des capteurs pour mesurer des champs électriques DC élevés (100 V/m – 1 MV/m) et le flux ionique seront explorés. Celles-ci conviendraient à la surveillance des infrastructures HVDC. Deuxièmement, des capteurs pour les faibles champs (1 – 10 000+ V/m) et les mesures de proximité rapprochée seront étudiés. Parmi ces efforts, on comprendra le développement d’enceintes de capteurs optimisées pour maximiser la sensibilité des capteurs.

Accélération des résultats de recherche sur l’eVTOL (AeRO)

Les véhicules électriques de décollage et d’atterrissage vertical (eVTOL) représentent la nouvelle frontière de l’électrification des transports. Depuis l’aube de l’aviation, les passionnés rêvent de « voitures volantes » capables de réduire les trajets d’heures au sol à quelques minutes en vol, améliorant ainsi la productivité et la qualité de vie. Ce qui était auparavant le domaine de la science-fiction devient rapidement une réalité commerciale viable. Cependant, des améliorations significatives de performance et d’efficacité, tant au niveau des composants individuels que du système global, doivent être apportées afin de faire passer l’eVTOL de la phase de preuve de concept à un produit viable. Ce projet recherchera et développera des modèles, des prototypes et des outils pour soutenir le développement de composants, de contrôles et d’architectures d’électronique de puissance pour une application eVTOL en cours de développement par notre partenaire industriel. Ce faisant, ce projet permettra le développement d’avions eVTOL qui : réduiront les émissions; respecter des exigences strictes en matière de sécurité; respecter les normes aérospatiales; répondre à une opportunité émergente sur un marché mondial; et offrir aux étudiants diplômés en génie une occasion unique d’acquérir une expérience pratique dans un secteur émergent offrant d’excellentes perspectives de carrière.

Élimination des nutriments à l’aide d’un adsorbant en verre à l’état solide pour traiter les déchets agricoles, les eaux et les effluents publics

Les déchets agricoles et les effluents publics contiennent souvent des niveaux élevés de phosphore et d’azote qui limitent leur capacité à être directement réutilisés comme engrais agricoles ou spray d’irrigation. L’élimination des nutriments solubles des eaux usées est difficile. Les options de traitement actuelles comportent des coûts d’investissement élevés et ne conviennent souvent pas aux petites fermes, courantes au Canada. Cette recherche vise à caractériser l’utilité d’un matériau absorbant à l’état solide conçu par NPower Clean Tech Corporation qui montre des promesses pour éliminer les formes anioniques du phosphore et de l’azote. Si le produit récupère économiquement ces nutriments, cette recherche pourrait alors bénéficier directement aux agriculteurs canadiens, aux services publics d’égouts et aux industries génératrices de déchets en offrant un moyen supplémentaire de contrôler leurs profils de flux de déchets.

Developpement d’une strategie de cartographie de la neige a partir des donnees deteledetection a I’aide de I’estimation d’ensemble

Au Québec, la fonte du couvert nival est Ie mécanisme responsable de la majorité des crues

Printanieres. Par conséquent, i’évaluation de I’etendue du couvert nival en temps reel

interesse au plus haut point les autorités responsables de la gestion des ressources

hydriques, en particulier Hydro-Québec. L’objectif de ce projet de recherche est Ie

développement d’une stratégie de cartographie en temps quasi-reel de I’etendue du couvert

nival à partir des données de télédétection à l’aide d’une estimation d’ensemble. Versez

I’atteinte de cet objectif, trois étapes sont nécessaires : (1) Ie developpement d’un algorithme

de cartographie du couvert nival ada pte aux conditions d’automne du Québec à partir des

images journalieres du capteur optique NOAA-AVHRR; (2) la réalisation d’une analyse

comparative des divers algorithmes de cartographie du couvert nival actuellement

disponibles pour différents capteurs, incluant ceux développés par I’INRS et Hydro-Québec

pour I’automne et Ie printemps;

Developing a reliable model of biochar behaviour in northern forest soils

Comprendre le sort du biochar dans les sols boréaux est essentiel afin de développer un développement approprié

les taux de demande et les crédits carbone. Modèles précis de la stabilité du biochar et de la densité carbone

sont nécessaires pour une comptabilité adéquate du carbone. L’objectif de cette étude est de modéliser le long terme

Stabilité du charbon de bois dans les sols forestiers du nord. Nous utiliserons une combinaison de l’existant et du nouveau

Essais pour développer des taux de rotation spécifiques à Boréal et un délai existant de 200 ans après l’incendie

La chronoséquence de la forêt permet d’étalonner et de valider les résultats du modèle. Développement

du modèle servira de base aux premières estimations de crédits carbone pour nos partenaires et à l’aide dans le

le développement d’un marché de séquestration du carbone.

Knowledge Translation and Simulation: the Viability of Teaching Financial Literacy through Gameful Design

Le projet vise à faciliter la gestion en ligne de l’utilisation des cartes de crédit en développant de nouvelles méthodes de conception pour faciliter la compréhension de l’information sur les plateformes numériques. Grâce à l’accommodement rhétorique, ou au processus de traduction d’informations complexes en formes plus simples, le projet améliorera les plateformes web (EasyWeb) et mobiles (application TD) de TD afin que l’utilisation et le paiement par carte de crédit soient faciles à comprendre. Cette recherche est importante parce qu’elle étudie les façons dont des fournisseurs de services financiers comme TD peuvent améliorer la satisfaction de la clientèle. Le projet mettra en place de nouvelles méthodes de conception ludique qui pourraient inclure des visualisations, par exemple pour informer les clients de TD sur les habitudes des cartes de crédit de manière informative, subtile et respectueuse. Ces lignes directrices aideraient les consommateurs à prendre des décisions éclairées et à obtenir plus de liberté financière à mesure qu’ils comprennent mieux les produits et services qui leur sont offerts. Cela pourrait entraîner l’adoption de plus de produits TD et une augmentation des habitudes de consommation des consommateurs.