Projets novateurs réalisés

Production de cannabinoïdes dans les microalgues bio-ingénierées

Les produits naturels végétaux (PNP) sont des ressources importantes pour l’industrie pharmaceutique et alimentaire. Au cours des dernières décennies, le prix du marché de plusieurs PNP a gonflé en raison des quantités limitées produites dans les plantes et des défis liés à la culture saine. Pour surmonter ce problème, notre équipe a développé une boîte multioutils de méthodes moléculaires pour transformer les algues marines Phaeodactylum tricornutum.
Les microalgues bio-ingénierées sont d’excellents candidats pour fabriquer du PNP en raison du comportement relativement proche des plantes comparé aux bactéries ou levures bio-ingénierées. Nous avons conçu et inséré des gènes codant pour des enzymes impliquées dans la biosynthèse des cannabinoïdes. Nous avons détecté avec succès la production de molécules précurseurs à partir de la première partie de la voie. Nous avons conçu des constructions génétiques pour le reste de la voie afin de produire les produits finaux, c’est-à-dire les cannabinoïdes. Ce projet est une preuve de concept de la façon dont les microalgues pourraient être utilisées dans le secteur pharmaceutique pour contrer les limites naturelles du PNP. L’objectif de produire des cannabinoïdes est la première étape en raison de la tendance après le changement de loi au Canada, mais le PNP pourrait aussi contenir d’autres molécules thérapeutiques d’importance médicale ou nutritionnelle, comme le Taxol ou les acides gras oméga-3.

La construction en maçonnerie comme solution pour des bâtiments sains et résilients : une évaluation basée sur la réflexion du cycle de vie

Cette recherche vise à comparer la pensée basée sur le cycle de vie des matériaux muraux populaires (c.-à-d. bois, béton, maçonnerie, etc.) pour la construction institutionnelle, commerciale et industrielle (ICI) au Canada. Des études empiriques seront utilisées pour observer la détérioration des systèmes de murs en maçonnerie intérieure et extérieure dans diverses régions climatiques. L’évaluation de la durabilité au cycle de vie serait utilisée pour évaluer les impacts sociaux, environnementaux et économiques. Les méthodes alternatives de construction de murs seront comparées à l’aide d’un cadre méthodologique qui intègre le TBL, la résilience et la santé des occupants. La logique floue sera utilisée pour tenir compte des incertitudes sur les données. Les connaissances générées seront utilisées pour développer des outils d’aide à la décision, des lignes directrices de gestion optimale et des lignes directrices d’approvisionnement vert. Cette recherche contribuera à l’ensemble des connaissances sur la construction en maçonnerie. De plus, cette recherche guidera les institutions dans la réalisation d’un parc immobilier ICI sain et résilient.

Analyse et développement de prototypes d’un système d’entraînement et d’un nouvel algorithme de contrôle pour les moteurs synchrones à aimants permanents sans balais à entraînement direct

Les moteurs synchrones à aimants permanents sans balais (PMSM) sont largement utilisés dans de nombreuses applications, y compris l’automatisation, l’instrumentation, la propulsion, les systèmes véhiculaires, etc. Ce projet porte sur la recherche et le développement d’un système de transmission modifié et de nouveaux algorithmes de contrôle pour les PMSM, qui pourraient améliorer l’efficacité et la performance du couple par rapport aux méthodes conventionnelles. La collaboration avec l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) apporterait des avantages à l’organisation partenaire et au Canada, car il est prévu que les nouvelles connaissances et technologies aient un potentiel de commercialisation ultérieure. Le Canada possède un secteur technologique en pleine croissance, particulièrement lié à l’énergie, à la fabrication, à l’exploitation minière et aux industries de transformation, à la robotique et à l’automatisation industrielle, etc., où l’utilisation des PMSM sans balais augmente rapidement. Par conséquent, développer des technologies pouvant même légèrement améliorer le fonctionnement et l’efficacité de ces moteurs peut avoir un impact très significatif et durable sur tous les dispositifs et systèmes équipés de ces moteurs, ainsi que sur leur efficacité énergétique et leur fiabilité.

Étude des méthodes, outils et processus innovants dans le cadre du premier projet IPD de BC Housing

Dans ce projet de recherche unique, les chercheurs documenteront et analyseront les processus collaboratifs et les technologies dans un projet de logement, qui suit une approche formelle de livraison intégrée de projet (IPD). L’IPD est une méthode émergente d’approvisionnement dans l’industrie de la construction qui implique tous les principaux intervenants dès le début du projet de construction. Cependant, il est toujours important de mieux comprendre les contextes organisationnels requis, les processus innovants et les outils collaboratifs pour mener avec succès un projet IPD. La recherche informera l’organisation partenaire et l’industrie de la construction en général sur les meilleures pratiques pour mettre en œuvre la DPI sur un projet, ainsi que sur l’utilisation d’aspects bénéfiques spécifiques de la DPI sur d’autres projets traditionnels.

Modeling the risk of breakage of beaver dams

Les municipalités du Québec manquent d’outils pour anticiper et gérer efficacement les conséquences des inondations causées par les barrages de castors. Lorsque les barrages de castors cédent, les inondations qui en résultent peuvent représenter une menace majeure pour la sécurité publique ainsi que pour les infrastructures publiques et privées. Un projet de recherche dirigé par le Dr Jan Franssen, en partenariat avec OBV RPNS et ses partenaires municipaux, développe les connaissances nécessaires à une classification efficace des risques associés aux barrages de castors situés en amont des infrastructures publiques et privées. Le projet mènera au développement d’une approche d’évaluation des risques basée sur l’hydrogéomorphisme qui permettra aux municipalités de déterminer les risques associés aux barrages de castors. Un aspect clé du projet concerne la modélisation hydraulique des inondations potentielles de rupture résultant de la défaillance d’un barrage de castor. Le candidat (Alan J D Villagómez) travaillera directement avec le Dr Franssen et ses étudiants diplômés pour développer et tester des modèles hydrauliques afin d’évaluer comment ces inondations de rupture interagissent avec le chenal de la rivière et les infrastructures en aval. C’est un aspect crucial du projet et pour lequel les connaissances et la formation académique des candidats sont particulièrement bien adaptées.

Conception et développement de techniques pour caractériser les propriétés optiques, mécaniques et chimiques des films minces métalliques et semi-conducteurs, avec des applications dans les structures MEMS et leur emballage

Les systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) sont des systèmes complexes dont la taille se mesure à quelques microns (les cheveux humains ont une épaisseur de 150 à 200 microns) qui comportent à la fois des composants mécaniques et électroniques. La technologie MEMS a pénétré dans de nombreux secteurs tels que la technologie optique, le diagnostic de point de soins, les télécommunications, l’automobile et l’armée. Aujourd’hui, il existe des centaines de dispositifs MEMS, par exemple des gyroscopes micro-échelle et des accéléromètres, utilisés dans les voitures pour contrôler différents composants, y compris les roues, les freins, la direction et les coussins gonflables. Bien que les MEMS existent depuis quelques décennies, il subsiste encore certains problèmes fondamentaux liés aux films minces et aux composants suspendus, essentiels à la performance des appareils, qui doivent être résolus. L’emballage des MEMS est aussi une tâche très difficile, étant donné que les techniques d’emballage varient d’un appareil à l’autre. Le but de cette étude est d’évaluer les éléments critiques des éléments MEMS, en particulier les films minces utilisés dans leurs structures et leur emballage.

Recherche, analyse et développement des processus d’affaires pour la prestation de services d’innovation sur le marché aérospatial

L’activité de recherche consiste à collecter, compiler et analyser des informations pertinentes provenant de sources ouvertes externes sur des sujets spécifiques ayant un impact sur le marché aérospatial. De plus, des recherches en théorie de la gestion et du marketing liées aux processus, cadres et meilleures pratiques pour l’analyse de marché et la prise de décision en investissement feront également partie du projet. Les résultats de la recherche de marché initiale seront utilisés pour poursuivre la recherche, l’analyse et le développement des nouveaux processus d’affaires afin de soutenir l’introduction de nouveaux services et projets d’innovation par PAL Aerospace sur le marché aérospatial mondial.

Détermination des contaminants émergents chargés sur le charbon actif à base de boues : lessivabilité et stabilité chimique

Les déchets de boues usées ont été traités par diverses techniques pour obtenir du charbon actif à base de boues (SBAC). Ces matériaux présentent d’excellentes propriétés en tant que sorbants, par exemple, de polluants organiques, de métaux lourds et de nutriments à base d’azote/phosphore. Dans une recherche antérieure, la charge de contaminants émergents sur le SBAC a été atteinte. Dans le cadre de ce travail, nous proposons d’étudier la lixiviabilité par des moyens chimiques et d’évaluer la stabilité des SBAC chargés en polluants émergents dans les milieux de sol de jardin pluvial (RGSM).

La lessivabilité chimique sera évaluée par des essais de désorption par lots et des colonnes de désorption dans des milieux de sol, les deux approches servant à déterminer le rapport entre les polluants émergents chargés et libérés à l’échelle du laboratoire. En fait, les tests de stabilité du SBAC seront réalisés en RGSM, qui se libérera lors de l’application de déclencheurs chimiques. En collaboration avec Kerr Wood Leidal (KWL), une entreprise leader dans les solutions progressives pour les processus environnementaux en Colombie-Britannique, nous analyserons la scalabilité des procédés en tant que stabilisation du SBAC dans RGSM

Development of new enzymatic products for optimization of paperproperties.

un nombre de procédés industriels, ainsi que la productivité de la fabrication du papier. Tel

Les impacts doivent aussi être pris en compte dans le domaine émergent du bioraffinage (production ou

extraction de produits de grande valeur à partir de biomasse forestière). Le principal partenaire de ce projet

projet (Buckman Canada) a réussi à introduire des enzymes dans l’industrie papiernière,

mais souhaite élargir son offre à l’industrie forestière dans son ensemble. Notre objectif est de

développer une nouvelle méthode permettant un suivi spécifique des synergies entre

diverses enzymes, en utilisant la spectroscopie de fluorescence. Nous avons l’intention de développer de nouvelles

et démontrer leur efficacité sur des substrats industriels. Notre

le succès aidera Buckman Canada et Kruger à renforcer leur position de leader dans

application de la chimie verte dans le secteur des produits de biomasse forestiers.

Traitement à l’azote en jet latéral utilisant un système de bioréacteur à biofilm aéré par membrane (MABR) : une démonstration à l’échelle pilote

Les eaux usées municipales contiennent des nutriments excessifs qui, lorsqu’ils sont rejetés sans traitement adéquat, peuvent provoquer une eutrophisation dans les plans d’eau récepteurs. La liqueur de boue digérée, l’eau produite par le traitement des boues provenant des stations municipales d’épuration, contient de fortes concentrations d’ammoniac toxique pour la biote aquatique et nécessite un traitement supplémentaire. Des procédés plus récents et moins énergivores, comme les procédés de nitritation/anammox (oxydation anaérobie de l’ammonium), émergent, mais les informations sur la mise en œuvre de ces procédés à grande échelle sont limitées, surtout pour les opérations dans des conditions froides canadiennes.

Dans cette étude, nous proposons d’utiliser les procédés de nitritation/anammox à l’échelle pilote dans un réacteur à biofilm aéré par membrane (MABR) afin d’estimer les stratégies opérationnelles du traitement par alcool de boue riche en ammoniac. Cet objectif sera atteint grâce à des études multidisciplinaires combinant l’expertise en traitement des eaux usées, la microbiologie des biofilms et le développement de bioréacteurs de l’Université de l’Alberta, ainsi que la conception et l’exploitation de bioréacteurs à grande échelle par EPCOR.

Méthodes variationnelles pour la sécurité des pipelines et l’analyse des données

Ce projet explorera les moyens non invasifs de détecter les fuites potentielles dans les conduites de distribution de gaz enterrées en utilisant la propagation sonore. Lorsqu’il y a une source sonore à un point de la conduite, la nature du son provenant d’un autre point dépendra des propriétés du sol environnant, des propriétés de la conduite et de son intégrité. Nous étudierons la mécanique de la propagation du son dans une conduite enfouie entourée de sol, en utilisant des méthodes de la mécanique moderne. Nous utiliserons également des méthodes similaires pour formuler les meilleures pratiques d’analyse des données. Ces deux sujets sont importants pour la compétitivité de l’industrie canadienne. Préserver l’intégrité des gazoducs est également important pour limiter les émissions de GES dans l’atmosphère.

Développement de composantes logicielles intelligentes pour la gestion des flux de trésorerie

Le projet vise à développer de nouvelles composantes intelligentes pour un logiciel financier. Ainsi, différentes problématiques devront être résolues à l’aide de techniques statistiques et d’apprentissage machine et profond. Les données disponibles étant principalement du texte, le projet nécessite une étape de transformation afin de rendre les données utilisables dans les modèles appropriés. Des modèles préliminaires avaient été développés par l’entreprise dans le cas de certaines composantes et serviront de point de départ pour les développements futurs. Par ce projet, l’organisme partenaire bénéficiera de l’accompagnement du chercheur dans les différents scénarios de développement. Le projet facilitera également le recrutement futurs de talents dans le domaine de la sciences des données.