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Mars 2020

Des solutions de congélation pour traiter les eaux contaminées par les activités minières

Coup d'oeil
L’équipe

La chercheuse postdoctorale, Daria Popugaeva, ses professeurs superviseurs (le professeur Ajay K. Ray et le professeur adjoint de recherche Konstantin Kreyman) du Département de génie chimique et biochimique de l’Université Western ainsi que Ethan Allen et Matt Corriveau de Core Geoscience Services inc.

Le défi

Les eaux contaminées par les activités minières transportent des particules métalliques indésirables et des contaminants non métalliques nocifs susceptibles d’affecter les environnements aquatiques et les populations humaines et d’augmenter le risque d’effets néfastes pour la santé et de coûts élevés de décontamination.

La solution

Créer des modèles mathématiques permettant d’optimiser les technologies de congélation en tant que méthode durable et polyvalente de décontamination des eaux polluées par les activités minières. Ces technologies pourraient se révéler particulièrement avantageuses dans les régions polaires, telles que le Yukon au Canada.

Le résultat

La technologie de congélation en tant que méthode de traitement des eaux peut exploiter les températures froides des climats nordiques et a le potentiel d’être étendue et appliquée sur des sites miniers ou industriels dans le futur.

Et ensuite?

Daria a l’intention de poursuivre son stage Mitacs Accélération pendant une session supplémentaire et d’appliquer le projet afin de résoudre d’autres problèmes liés à la contamination des eaux.

La recherche de Daria vise à développer un modèle mathématique afin d’optimiser la purification de l’eau grâce à la glace par l’entremise d’un processus de congélation qui permet de séparer les contaminants des eaux polluées par les activités minières.

La contamination de l’eau affecte négativement les vies de deux milliards de personnes dans le monde. Selon l’Organisation mondiale de la santé, la moitié de la population mondiale devra faire face à une pénurie d’eau d’ici 2025 et 785 millions de personnes ne disposent pas actuellement d’un service de base d’alimentation en eau potable. Cependant, la demande de produits de consommation exige des activités minières qui peuvent entraîner la contamination de l’eau et avoir des répercussions sur la faune aquatique, la végétation et les populations humaines.

Face à ce besoin grandissant en eau potable, la stagiaire de Mitacs Daria Popugaeva, Ph. D. travaille à l’élaboration d’une solution plus efficace et rentable pour traiter les eaux contaminées par les activités minières en utilisant des technologies de congélation. En collaboration avec Core Geoscience Services inc., une entreprise partenaire, et l’Université Western, Daria s’appuie sur ses connaissances universitaires et ses compétences en affaires afin de créer une solution innovante pour un environnement plus propre.

Figurant parmi les chefs de file du développement scientifique, Core Geoscience Services inc. est une entreprise yukonnaise qui offre un appui environnemental et réglementaire ainsi que des services miniers. Au sein du Département de génie chimique et biochimique de l’Université Western, Daria est supervisée par le professeur Ajay K. Ray et le professeur adjoint de recherche Konstantin Kreyman.

La glace : une meilleure solution

La recherche de Daria vise à développer un modèle mathématique afin d’optimiser la purification de l’eau grâce à la glace par l’entremise d’un processus de congélation qui permet de séparer les contaminants des eaux polluées par les activités minières.

Traditionnellement, de nombreuses procédures de traitement des eaux impliquent le recours à des méthodes chimiques et physicochimiques qui produisent une pollution secondaire et nécessitent le déploiement de ressources coûteuses. Le processus de séparation par la congélation éliminera le besoin de ces ressources en retenant l’eau purifiée par une accumulation de glace lors de la cristallisation, qui permettra de séparer naturellement les contaminants de la solution aqueuse.

De plus, les technologies de congélation requièrent sept fois moins d’énergie que les méthodes d’évaporation traditionnelles, ce qui en fait une solution potentiellement respectueuse de l’environnement et très rentable, en particulier dans les régions polaires comme le Yukon.

« Ce projet se concentre sur le traitement des eaux contaminées par les activités minières, mais il pourrait aussi être bénéfique pour les communautés autochtones dont les cours d’eau se situent dans des climats froids et qui ont été pollués. Le principal avantage de ce projet est qu’il peut être appliqué à différents types d’eau et qu’il exploite les températures froides des climats nordiques », explique Daria.

En limitant le besoin d’infrastructures et de réactifs chimiques, le projet de Daria permet de minimiser le coût de l’empreinte écologique de l’industrie et de créer une solution plus innovante visant à réduire la contamination de l’eau. Grâce à sa recherche, de futurs scientifiques pourront mettre au point des techniques de dépollution pour différents contaminants.

Parcours d’une stagiaire

Comme beaucoup de titulaires de doctorat, Daria a rencontré des obstacles pour trouver un emploi à la sortie de l’université. Toutefois, grâce à ce stage, elle a acquis de précieuses compétences professionnelles qui ont constitué un atout sur un marché du travail hautement concurrentiel.

« Il existe un écart entre le milieu postsecondaire et le secteur privé et Mitacs vous aide à le combler en vous donnant l’opportunité de participer à une expérience en entreprise », raconte-t-elle. « Mitacs vous aide vraiment à identifier les projets les plus adaptés. La synchronisation entre les secteurs postsecondaire et privé via le stage offre une expérience avantageuse pour les deux parties. »

En tant que stagiaire Accélération, Daria a eu l’opportunité de mettre en application ses compétences universitaires dans le cadre d’un poste en entreprise et de continuer la recherche qu’elle avait commencée pendant ses études de doctorat.

« Je me considère comme très chanceuse de pouvoir apprendre davantage et appliquer mes connaissances et compétences existantes dans mon travail. Pendant mon doctorat, mon projet était dédié au traitement des eaux contenant des contaminants métalliques. Ce stage offre donc une bonne continuité. L’accompagnement à toutes les étapes du projet et l’appui significatif apportés par l’Université Western, mes superviseurs, le professeur Ajay K. Ray et le professeur adjoint de recherche Konstantin Kreyman, ainsi que mes collègues de Core Geoscience Services inc. rendent mon expérience Mitacs inestimable », affirme Daria.

D’après Statistique Canada, les diplômés qui ont participé à un programme de stage rapportent des taux d’emploi plus élevés et une meilleure adéquation entre leurs études et leur travail par rapport aux non-participants. Par ailleurs, près de 75 pour cent des diplômés ayant bénéficié d’une expérience d’apprentissage intégré au travail perçoivent des salaires bien plus élevés que les non-participants. Suite à son expérience positive en tant que stagiaire Mitacs, Daria recommande vivement ce programme à la future génération de scientifiques.

« Mitacs est un organisme exceptionnel pour les étudiants qui terminent leurs études. Il vous aide à acquérir des compétences professionnelles et à vous perfectionner dans le milieu de l’industrie. Avec le recul, si j’avais pu me donner un conseil, je me serais dit d’explorer les opportunités offertes par Mitacs et d’en profiter pleinement. »


Mitacs est financé par le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le gouvernement de la Saskatchewan et le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador.

Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter d’occasions de partenariat : BD@mitacs.ca