Projets innovants réalisés

Étalonnage et optimisation du modèle d’assèchement électrocinétique des résidus des sables bitumineux

Les exploitations minières des sables bitumineux de l’Alberta ont produit environ 1 milliard de m3 de résidus fins fluides (FFT) stockés dans de grands « étangs » jusqu’à 10 km de long et 4 km de large. La FFT est une suspension colloïdale stable qui devrait prendre des décennies à s’assécher si elle n’est pas perturbée. Le procédé EKS-DT, développé par ElectroKinetic Solutions, a le potentiel d’être une technologie rentable pour asséchant la FFT ; comprendre comment les propriétés FFT répondent au processus EKS-DT est une étape essentielle dans la commercialisation de la technologie. Le modèle EKS est un programme de simulation informatique conçu à cet effet. La recherche proposée générera les données nécessaires pour améliorer l’exactitude de la simulation. Ces renseignements serviront à améliorer l’efficacité du procédé EKS-DT, ce qui rapprochera la technologie de la commercialisation. Une fois commercialisé, le processus EKS-DT permettra au Canada de réduire l’important passif environnemental que présente l’important inventaire fft.

Génération automatique d’articles de conseils de carrière

Indeed.com est un moteur de recherche bien connu lié à l’emploi pour les offres d’emploi dans le monde entier et est le premier site d’emploi au Canada. En plus des offres d’emploi, Indeed fournit d’autres contenus de chercheurs d’emploi tels que des articles de conseils de carrière sur les emplois et les compétences requises pour différentes professions. Indeed engage des écrivains humains indépendants pour produire ces articles. Cependant, les écrivains humains sont lents, coûteux et peuvent produire un contenu dont la qualité varie considérablement. En outre, à mesure qu’Indeed approche de la saturation du contenu des requêtes de recherche JobSeeker populaires/ génériques, le retour sur investissement des rédacteurs de contenu diminuera de plusieurs ordres de grandeur à mesure qu’ils commenceront à servir des requêtes de recherche moins populaires.
Pour accélérer ce processus et réduire les coûts des écrivains humains, Indeed nécessite de construire un système d’intelligence artificielle (IA) qui produit automatiquement du contenu lié à la carrière. Dans ce projet de recherche, nous nous appuierons sur des modèles neuronaux de génération de langage naturel de pointe pour générer automatiquement du contenu pertinent compte tenu de la requête de recherche Google d’un JobSeeker. Notre objectif est de générer des articles que les humains évaluent qualitativement comme comparables aux articles existants (c’est-à-dire en préservant la cohérence, le contexte et l’exactitude). Le rendement du modèle, tant du point de vue de la cohérence que de l’exactitude, sera testé automatiquement et manuellement, et de nouveaux systèmes d’évaluation seront mis au point.

Vers l’inversion conjointe des données sismiques et de tomographie par muons pour la surveillance des réservoirs

Les méthodes de production d’hydrocarbures extraient la masse du sous-sol et modifient par conséquent la distribution de la densité. Le drainage par gravité assisté par vapeur (SAGD) utilise de la vapeur pour améliorer le pétrole lourd dans le sous-sol, ce qui le mobilise et lui permet d’être pompé à la surface. Aujourd’hui, nous ne savons pas très précisément où le pétrole est produit et où la vapeur se déplace dans le sous-sol. Cela conduit à un gaspillage de vapeur et à une production inefficace. Ce projet propose une nouvelle méthode pour surveiller la distribution de la densité en continu grâce à la tomographie par muons, qui utilise des capteurs placés dans des trous de forage et mesure les muons entrants, qui imagent la distribution de densité. Avec l’imagerie sismique, nous tenterons une inversion conjointe pour exploiter les avantages des deux méthodes, la tomographie par muons innovante et la méthode sismique 4D établie. Cette méthode pourrait optimiser l’efficacité de la production et atténuer les risques environnementaux.

Le test diagnostique basé sur la PCR pour détecter l’ARN du SRAS-CoV2 (COVID-19) : Résoudre la pénurie mondiale du bloc de construction organique clé à l’aide de la chimie des flux

Le dépistage du SRAS-CoV2, le virus qui a causé la maladie connue sous le nom de COVID-19, est effectué à l’aide d’un test RT (transcriptase inverse) basé sur la PCR pour détecter l’ARN viral cible. Ces sondes sont préparées par synthèse en phase solide conventionnelle sur verre à pores contrôlés en utilisant O-DMT-(2-N-FMOC-4'-aminobutyl)-1,3-propanediol (OFP) comme linker. Environ 1 kilogramme d’OFP a été fabriqué par an au cours de la dernière décennie pour répondre à tous les besoins de recherche diagnostique et universitaire ; depuis l’éclosion de la pandémie, le besoin de ce matériel a été multiplié par 20. Par conséquent, il y a une grave pénurie mondiale de kits de test COVID-19. L’étape principale dans la production d’OFP est une étape de réduction de l’hydrure qui est très dangereuse à effectuer, en particulier à grande échelle. Le groupe d’organes développera une voie de chimie d’écoulement pour la préparation de l’OFP en utilisant la technologie exclusive inventée par eux. Cette technologie sera ensuite transférée du laboratoire d’orgue d’Ottawa à l’installation de production de Toronto à TRC.

Résistance à la corrosion aigre et douce des alliages et des revêtements

L’industrie pétrolière et gazière contient souvent une certaine quantité de CO2, de H2S et de composés chlorés. Le H2S peut causer une corrosion aigre et une fissuration par contrainte de sulfure (SSC) des aciers inoxydables. Les défaillances dues au H2S sont généralement soudaines sans avertissement. SSC est le pire type de corrosion en présence de H2S. De nombreuses méthodes ont été suggérées pour atténuer les problèmes de SSC et d’autres problèmes de corrosion dans les services humides et acides. Compte tenu de la conception et des environnements d’exploitation, la solution la plus pratique consiste à modifier les matériaux de construction et à sélectionner des matériaux alternatifs et / revêtement en fonction des besoins spécifiques. Par conséquent, cette proposition vise à évaluer la résistance aux gaz acides des aciers inoxydables et d’autres alliages et revêtements potentiellement résistants à la corrosion en service acide. Ce projet permettra également d’accroître la compétitivité de RGL dans l’industrie pétrolière et gazière en offrant des données et une expérience précieuses pour améliorer le rendement de ses produits pour les applications de fond de trou.

Technologies de microémulsion pour l’extraction et la livraison d’huiles et d’oléorésines à base de plantes

Les huiles à base de plantes et les oléorésines sont des composants extraits de fleurs, d’écorce, de feuilles, de racines ou de fruits. Ces extraits sont utilisés comme parfums, agents aromatisants, antimicrobiens et agents thérapeutiques d’une valeur marchande de plus de 8,5 milliards usd et d’une croissance annuelle de 7%. La vapeur et les solvants sont utilisés pour extraire les huiles et les oléorésines (respectivement), mais ils ont une efficacité d’extraction limitée, sont énergivores et émettent des gaz à effet de serre (GES). L’extraction par solvant peut également émettre des composants organiques volatils (COV) et produire des environnements inflammables. Ce projet vise à développer des systèmes d’extraction et d’administration aqueux pour les huiles et les oléorésines à base de plantes en utilisant des tensioactifs de qualité alimentaire et des solvants émulsifiés. L’exemple de l’huile à base de plantes, l’huile de clou de girofle, et l’oléorésine, la capsaïcine, sont tous deux utilisés comme agents aromatisants, comme antimicrobiens, et comme composés médicinaux. Les systèmes d’administration de Micellae (organisation partenaire) utiliseront les résultats de ces travaux pour développer un processus d’extraction aqueux sûr et des systèmes d’administration pour les cannabinoïdes.

Simulations à grande échelle d’ordinateurs quantiques photoniques

Les ordinateurs quantiques actuels sont dans le régime « NISQ », ou Noisy-Intermediate-Scale-Quantum. Le véritable potentiel de l’informatique quantique ne sera réalisé que lorsque les niveaux de bruit seront réduits ou contrôlés et que la grande échelle sera atteinte. L’approche de Xanadu consiste à utiliser la technologie photonique comme éléments constitutifs de leurs machines. Ce projet aborde deux questions connexes concernant le développement futur de ces machines : A – Dans quelles conditions un ordinateur quantique photonique atteint-il l’avantage quantique (démontrant de grandes accélérations par rapport aux ordinateurs conventionnels les plus puissants d’aujourd’hui) ? B – Quelles sont les ressources nécessaires pour construire un ordinateur quantique photonique évolutif et tolérant aux pannes ? Ce projet permettra à l’équipe de mieux comprendre les exigences et les compromis à venir, des générations de matériel photonique quantique à plus grande échelle qui doivent être construites afin de réaliser pleinement le potentiel de l’informatique quantique.

Élaboration de modules de formation fondés sur la simulation pour le programme de licences graduées de la SGI

Une éducation et une formation appropriées sont nécessaires pour s’assurer que les jeunes conducteurs possèdent les connaissances et les compétences appropriées pour conduire prud’hommes. L’actuel programme de délivrance de permis gradués de la Saskatchewan Government Insurance (SGI) comporte des volets d’éducation et certaines séances d’entraînement en voiture, mais les données montrent que de nombreux jeunes conducteurs sont encore impliqués dans des accidents en raison d’un manque d’expérience de conduite dans des situations difficiles ou difficiles. En collaboration avec la SGI et les jeunes conducteurs, l’objectif de ce projet est d’élaborer et de mettre à l’essai de nouveaux scénarios de conduite sur un simulateur de conduite qui peuvent être utilisés pour former les jeunes conducteurs à améliorer leurs compétences de conduite dans le monde réel. Ces nouveaux scénarios de conduite seront éventuellement inclus dans le cadre d’un programme révisé de permis d’études supérieures de la SGI pour les jeunes conducteurs.

Algorithmes de vision par ordinateur pour les systèmes de détection de navires maritimes en temps réel montés sur USV

Il s’agit d’une étude de faisabilité pour la conception d’un système automatique de détection des navires qui peut être utilisé par un véhicule de surface sans pilote. Suite à une exploration approfondie des défis liés à la date vidéo acquise sur le bateau par notre partenaire, nous proposerons des recommandations pour les meilleures techniques de configuration et de prétraitement du matériel de caméra qui améliorent la qualité vidéo. Ensuite, des techniques d’apprentissage automatique de pointe pour la détection des cibles seront appliquées pour repérer les navires. Nous concevrons des prototypes pour la formation de nos modèles d’apprentissage automatique côté serveur et pour le tester sur le processeur du bateau. La sortie de ce système, ainsi que les données collectées à partir des autres capteurs du bateau, peuvent être interprétées et intégrées par notre partenaire pour créer un système de détection et de suivi des navires maritimes autonomes robuste, en temps réel et intégré au bateau.

Ingénierie interfaciale de batteries li métalliques à haute densité d’énergie et à semi-conducteurs sûres pour les applications de véhicules électriques - Deuxième année

Les batteries lithium-ion (LIBs) sont devenues un acteur clé dans le besoin croissant de véhicules électriques (VE). Les LIB de pointe, utilisant des électrolytes liquides, ont encore des défis importants en matière de sécurité, de durée de vie et de densité d’énergie. En conséquence, les batteries au lithium métal (SMB) à l’état solide ont récemment attiré de plus en plus de recherches et d’attention de l’industrie en raison de leur capacité à surmonter les inconvénients intrinsèques des électrolytes liquides inflammables utilisés dans les LIBs actuels. L’objectif de cette recherche proposée est de concevoir l’interface électrode/électrolyte à l’état solide par dépôts de couches atomiques/moléculaires (ALD/MLD) pour obtenir les SSLBs sûrs et haute performance. Le projet comprend deux directions principales : (1) l’ingénierie de l’interface de gradient sur les SSE à base de cathode/sulfure ; et (2) la conception de couches multi-protectrices pour l’anode métallique Li par ALD / MLD. GLABAT SOLID-STATE BATTERY INC., en tant que partenaire industriel, soutiendra ce projet et y participera. La recherche novatrice aidera GLABAT et le Canada à accroître leur compétitivité mondiale et à créer de nouvelles entreprises économiques.

Capteur explosif de trace de point quantique de silicium - Deuxième année

La détection rapide de matières à haute énergie (c.-à-d. d’explosifs) et d’agents chimiques, biologiques et radioactifs (CBR) a fait l’objet d’une attention considérable en raison de son importance évidente pour la sécurité et la criminalistique. Applied Quantum Materials Inc. (AQM) développe un système de détection simple à points quantiques luminescents à base de papier et / ou de tissu qui montre la détection optique instantanée d’explosifs à base de nitro en solution et de phases solides à des niveaux de nanogrammes en surveillant la trempe de la luminescence après avoir été exposé à des résidus explosifs.

Le problème est que le capteur de points quantiques (QD) actuel ne peut pas faire la distinction entre les différents groupes explosifs à base de nitro (c.-à-d. nitroaromatiques, nitramines et esters de nitrate). De plus, la technologie actuelle ne permet pas de détecter les sels inorganiques explosifs (c.-à-d. à base de nitrate et de chlorate). Le stagiaire de recherche sera chargé de travailler avec l’AQM et ses partenaires pour développer et tester les capacités du capteur QD AQM pour sa sélectivité et la recherche fondamentale initiale pour le développement de nouveaux capteurs pour la détection des sels inorganiques et des agents de guerre chimique. Les capteurs seront testés pour leurs applications pour les premiers intervenants sur le terrain, le contrôle des frontières et la sûreté de l’aviation.

Localisation, surveillance et coordination des mouvements des robots de service intérieur autonomes

Le projet proposé abordera les sujets de recherche interreliés suivants concernant la localisation, la surveillance et la coordination du mouvement des robots de service intérieur autonomes : (1) la planification adaptative de la couverture des régions intérieures non convexes arbitraires et incertaines, (2) la localisation intérieure précise et robuste des robots de service à l’aide de technologies basées sur la vision, (3) l’estimation de la profondeur basée sur l’apprentissage profond et le contrôle de suivi de chemin de haute précision des robots de service, (4) détection intelligente de certains systèmes de robots et états environnementaux. Les outils à utiliser pour concevoir des solutions à ces problèmes comprennent des algorithmes de planification de chemins optimaux théoriques géométriques et graphiques, diverses techniques de fusion de données de capteurs, un contrôle optimal prédictif du modèle, l’intelligence artificielle et des approches d’apprentissage automatique, y compris l’apprentissage par renforcement. L’objectif est de produire des solutions aux quatre sujets de problèmes généraux ci-dessus et d’appliquer ces solutions pour fournir un mouvement autonome fiable de robots Avidbots nettoyant les zones intérieures non convexes semi-structurées, avec une surveillance en ligne précise, une zone maximale et la qualité du nettoyage, une évitement garanti des collisions, sans nécessiter d’étalonnage et de réglages fréquents.