Projets novateurs réalisés

Les objectifs du projet sont de mener des recherches sur le stockage géologique du carbone du point de vue de l’analyse dynamique et de l’ingénierie des systèmes de procédés, en s’intéressant notamment à la dynamique entre la tête de puits et le réservoir de stockage de_CO2 . L’objectif principal est d’assurer une exploitation en boucle fermée et une gestion du réservoir en ce qui concerne la séquestration et le stockage du_CO2 , ainsi qu’une récupération accrue du pétrole dans les cas où le réservoir n’est pas complètement épuisé.

Un autre aspect important de la recherche est l’évaluation des risques et la propagation de l’incertitude. Cela inclut la réalisation de prévisions sur l’injectivité globale du_CO2 et la capacité de stockage, le risque de fracture du réservoir et la fuite de_CO2 . Cela est étudié à l’aide de la simulation de Monte Carlo et de méthodes plus efficaces comme les expansions chaotiques polynomiales.

Le rôle de l’étudiant dans le projet sera de développer des méthodes de propagation de l’incertitude et d’évaluation des risques dans le stockage géologique du carbone. Une évaluation précise des risques est cruciale dans le stockage géologique du carbone, notamment en ce qui concerne la possibilité de fuite de CO2 et dans l’estimation de la capacité globale de stockage de CO2 du réservoir. L’étudiant étudiera des méthodes plus efficaces de propagation de l’incertitude, y compris l’expansion du chaos polynomial. Ces méthodes utilisent des polynômes orthogonaux comme base et offrent des descriptions approximatives compactes des variables stochastiques. Les coefficients des polynômes sont évalués par comparaison avec les données du modèle de réservoir à l’échelle réelle. Ce projet impliquera le développement et la modification du code MATLAB pour la propagation de l’incertitude et l’évaluation des risques. Cela impliquera la réalisation de simulations de réservoirs, la construction de modèles basés sur l’expansion du chaos polynomial pour la propagation de l’incertitude, et l’utilisation de ces modèles pour l’évaluation des risques. Le groupe possède une expertise liée à la construction de modèles stochastiques d’ordre réduit.

Le Canada a connu une augmentation spectaculaire de la prévalence du surpoids et de l’obésité au cours des dernières décennies, tout comme la plupart des pays à travers le monde. Les coûts des soins de santé canadiens associés à l’excès de poids corporel et à ses comorbidités sont estimés à 4,3 milliards de dollars. Une mauvaise nutrition et un manque d’activité physique sont les principaux facteurs de risque modifiables pour le surpoids. Des régimes alimentaires sains et des modes de vie actifs sont les axes clés des initiatives de prévention primaire. Les écoles semblent être le cadre idéal pour les programmes de prévention, car c’est l’endroit où l’on rejoint presque tous les enfants et c’est là que les enfants passent la majorité de leurs heures d’éveil.  Cependant, l’efficacité des programmes scolaires pour changer les comportements de santé et prévenir l’obésité n’est pas encore établie.

Mon équipe de recherche est impliquée dans l’évaluation de divers programmes scolaires qui favorisent une alimentation saine et un mode de vie actif (veuillez nos sites web : APPLESchools.ca, REALKidsAlberta.ca, NSCLASS.ca). Nous évaluons les changements dans les connaissances, les attitudes, les comportements de santé, le poids corporel et la santé.  Des analyses de coûts sont nécessaires pour démontrer si les investissements en prévention primaire génèrent des économies en évitant la comorbidité en surpoids et en surpoids. Nous réalisons des évaluations économiques des programmes et adoptons une approche visant à saisir les bienfaits pour la santé de la société afin d’aider à prendre des décisions futures en matière de prévention.

Le rôle de l’étudiant serait d’aider l’équipe dans le développement de la conception de l’interface utilisateur. Bien que l’équipe explore diverses interfaces physiques et virtuelles, l’étudiant sera invité à aider à la conception de l’interface du système de gestion centrale. Les activités que l’étudiant pourrait entreprendre incluraient la collecte des exigences, la conception d’interfaces prototypes et la programmation de ces interfaces.

Le traitement par friction et mélange a été développé comme méthode pour modifier la microstructure et les propriétés d’un alliage. Cependant, aucun effort n’a été fait pour déterminer comment la formation de phases amorphes peut être favorisée lors du traitement par friction, ni si un composite impliquant une matrice amorphe ou nanocristalline et des nanotubes de carbone peut être synthétisé.  Ces composites nanostructurés offrent des propriétés souhaitables en termes de rapport résistance/poids, de résistance à l’usure et de ténacité aux chocs.  L’objectif sera d’établir quels facteurs contrôlent la formation des composites nanostructurés via le traitement par friction et mélange, et de caractériser leurs microstructures et propriétés.

 L’objectif du travail proposé sera de synthétiser des composites nanostructurés par traitement par friction et de caractériser leur microstructure, leur performance mécanique et leur stabilité thermique.  Les conditions de traitement et la chimie des matériaux de base favorisant la formation des phases amorphes et nanostructurées seront déterminées.  L’influence des paramètres de traitement sur l’écoulement des matériaux et la dispersion des nanotubes de carbone dans la matrice métallique sera également examinée à l’aide de la MSEM et de la microscopie optique.   En fin de compte, ces découvertes aideront à mieux comprendre les relations structure-propriété dans les composites nanostructurés, ainsi que l’influence de la déformation plastique sévère sur les métaux amorphes.  Un objectif majeur sera d’établir le rôle de la microstructure dans les mécanismes de déformation et la stabilité thermique de ces matériaux.

Une machine dédiée au traitement par friction sera utilisée pour synthétiser des métaux nanocristallins et amorphes, ainsi que des composites renforcés par des nanotubes de carbone.  L’étudiant sera formé à l’utilisation de l’équipement et aux techniques de fabrication des composites.

Une émission accrue de COV provenant des revêtements (peintures, vernis, colle, résines) permet un durcissement plus rapide du revêtement et la stabilisation des émissions, ce qui réduit les résidus de COV qui peuvent être émis par le matériau à l’avenir. Il est donc souhaitable d’émettre rapidement la majorité des COV afin que, une fois le bâtiment en service, une quantité négligeable de COV soit émise.

L’objectif de cette recherche dans cette phase est de caractériser l’évolution des émissions de COV provenant des matériaux de construction au fil du temps et de la température, ainsi que l’impact de ces changements sur la qualité de l’air intérieur, pendant le processus de construction (fabrication) et après occupation. Des cellules d’émission de terrain et de laboratoire (FLEC) seront utilisées pour mesurer directement l’émission de COV provenant des matériaux de construction. Le FLEC se compose d’une chambre de flux qui utilise un tube de sorption pour capturer les COV directement dégazés à partir de matériaux de construction; le tube de sorption peut ensuite être analysé en laboratoire avec GC-MS pour déterminer la quantité totale et de COV spécié collectée pendant le temps d’échantillonnage.

L’étudiant complétera une revue de littérature concernant les émissions provenant des matériaux de construction et les méthodes pour caractériser ces émissions, préparera des installations expérimentales et réalisera des expériences sur la caractérisation des émissions provenant des matériaux de construction, et trouvera des modèles informatiques et/ou mathématiques pouvant être appliqués pour caractériser les émissions des matériaux de construction et leur impact sur la qualité de l’air intérieur.

Motivé par des raisons économiques, techniques et environnementales, l’intérêt pour la production distribuée et renouvelable (DG) augmente sans signe de ralentissement. L’intégration à grande échelle des unités DG, des dispositifs de stockage et de contrôle électronique aura un impact significatif sur la structure, la performance et les pratiques opérationnelles des futurs systèmes énergétiques. Des interactions dynamiques entre les unités DG, le dispositif de contrôle du système et les charges peuvent exister et entraîner plusieurs instabilités à basse et haute fréquence; principalement en raison de la dynamique complexe non linéaire au niveau du système et de la nature de contrôle actif des convertisseurs de puissance.

L’un des objectifs à long terme du programme de recherche du Dr Mohamed est de fournir un cadre unifié pour modéliser, analyser et atténuer les dynamiques d’interaction indésirables dans l’ADS via la conception et la coordination des contrôleurs. Les activités de recherche actuelles portent sur la suppression des instabilités des réseaux électriques alimentés par convertisseur dues aux charges locales, aux filtres de charge et aux perturbations du réseau.  Les recherches actuelles montrent qu’un système de micro-réseau alimenté par convertisseur (un groupe d’unités DG desservant des charges critiques) peut être stabilisé via un contrôleur hiérarchique robuste de modelage d’énergie qui fournit une performance de contrôle actif de l’amortissement face aux instabilités de basse et haute fréquence mentionnées précédemment.

Les objectifs du projet sont de mener des recherches sur le stockage géologique du carbone du point de vue de l’analyse dynamique et de l’ingénierie des systèmes de procédés, en s’intéressant notamment à la dynamique entre la tête de puits et le réservoir de stockage de_CO2 . L’objectif principal est d’assurer une exploitation en boucle fermée et une gestion du réservoir en ce qui concerne la séquestration et le stockage du_CO2 , ainsi qu’une récupération accrue du pétrole dans les cas où le réservoir n’est pas complètement épuisé. Les principaux axes du projet sont décrits ci-dessous.

Le rôle de l’étudiant dans le projet sera de travailler à l’élaboration d’une stratégie pour la gestion en boucle fermée (c’est-à-dire le contrôle) du stockage géologique du carbone. L’aspect principal de ce travail sera le développement d’une stratégie d’injection de_CO2 basée sur un modèle de réservoir donné, puis l’intégration de l’injection de_CO2 avec la mise à jour du modèle et un schéma de surveillance/mesure pour fournir un retour en boucle fermée à l’injection. L’objectif est de spécifier les variables liées à la production telles que les pressions de tête de puits et les débits de phase, tout en interprétant les informations des capteurs qui pourraient être disponibles à partir des tests de puits, de la surveillance sismique ou d’autres données de surveillance, et en les transformant sous une forme utilisable par l’algorithme de contrôle. L’objectif principal est de spécifier des méthodes pour le fonctionnement optimal des puits intelligents. Les puits intelligents sont des puits non conventionnels avec des instruments en fond de puits (y compris capteurs, vannes et dispositifs de contrôle d’entrée) installés dans les tubes de production. Ces puits offrent une surveillance continue et in situ des débits et pressions des fluides, ainsi que l’ajustement périodique des vannes de fond de puits. Un autre aspect que l’étudiant peut étudier est de savoir si des motifs cycliques ou périodiques dans les flux d’entrée et les signaux de pression peuvent améliorer l’injectivité du_CO2 .

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