Production de biodiesel à partir de microalgues par catalyses homogène et hétérogène

Résumé : Au Canada, près de 80% des émissions totales, soit 692 Mt eq. CO[indice inférieur 2], des gaz à effet de serre (GES) sont produits par les émissions de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) provenant de l’utilisation de matières fossiles non renouvelables. Après la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques, COP21 (Paris, France), plusieurs pays ont pour objectif de réduire leurs émissions de GES. Dans cette optique, les microalgues pourraient être utilisées pour capter le CO[indice inférieur 2] industriel et le transformer en biomasse composée principalement de lipides, de glucides et de protéines. De plus, la culture des microalgues n’utilise pas de terre arable contrairement à plusieurs plantes oléagineuses destinées à la production de biocarburants. Bien que les microalgues puissent être transformées en plusieurs biocarburants tels le bioéthanol (notamment par fermentation des glucides) ou le biométhane (par digestion anaérobie), la transformation des lipides en biodiesel pourrait permettre de réduire la consommation de diesel produit à partir de pétrole. Cependant, les coûts reliés à la production de biodiesel à partir de microalgues demeurent élevés pour une commercialisation à court terme en partie parce que les microalgues sont cultivées en phase aqueuse contrairement à plusieurs plantes oléagineuses, ce qui augmente le coût de récolte de la biomasse et de l’extraction des lipides. Malgré le fait que plusieurs techniques de récupération des lipides des microalgues n’utilisant pas de solvant organique sont mentionnées dans la littérature scientifique, la plupart des méthodes testées en laboratoire utilisent généralement des solvants organiques. Les lipides extraits peuvent être transestérifiés en biodiesel en présence d’un alcool tel que le méthanol et d’un catalyseur (catalyses homogène ou hétérogène). Pour la commercialisation du biodiesel à partir de microalgues, le respect des normes ASTM en vigueur est un point essentiel. Lors des essais en laboratoire, il a été démontré que l’extraction des lipides en phase aqueuse était possible afin d’obtenir un rendement maximal en lipides de 36% (m/m, base sèche) en utilisant un prétraitement consistant en une ébullition de la phase aqueuse contenant les microalgues et une extraction par des solvants organiques. Pour l’estérification, en utilisant une résine échangeuse de cations (Amberlyst-15), une conversion des acides gras libres de 84% a été obtenue à partir des lipides de la microalgue Chlorella protothecoïdes dans les conditions suivantes : température : 120°C, pression autogène, temps de réaction : 60 min, ratio méthanol/lipides: 0.57 mL/g et 2.5% (m/m) Amberlyst-15 par rapport aux lipides. En utilisant ces conditions avec une catalyse homogène (acide sulfurique) et une seconde étape alcaline avec de l’hydroxyde de potassium (température : 60°C ; temps de réaction : 22.2 min; ratio catalyseur microalgue : 2.48% (m/m); ratio méthanol par rapport aux lipides des microalgues : 31.4%), un rendement en esters méthyliques d’acides gras (EMAG) de 33% (g EMAG/g lipides) a été obtenu à partir des lipides de la microalgue Scenedesmus Obliquus. Les résultats démontrent que du biodiesel peut être produit à partir de microalgues. Cependant, basé sur les présents résultats, il sera necessaire de mener d’autre recherche pour prouver que les microalgues sont une matière première d’avenir pour la production de biodiesel.

Numerical simulation of fresh SCC flow in wall and beam elements using flow dynamics models

Abstract : Recently, there is a great interest to study the flow characteristics of suspensions in different environmental and industrial applications, such as snow avalanches, debris flows, hydrotransport systems, and material casting processes. Regarding rheological aspects, the majority of these suspensions, such as fresh concrete, behave mostly as non-Newtonian fluids. Concrete is the most widely used construction material in the world. Due to the limitations that exist in terms of workability and formwork filling abilities of normal concrete, a new class of concrete that is able to flow under its own weight, especially through narrow gaps in the congested areas of the formwork was developed. Accordingly, self-consolidating concrete (SCC) is a novel construction material that is gaining market acceptance in various applications. Higher fluidity characteristics of SCC enable it to be used in a number of special applications, such as densely reinforced sections. However, higher flowability of SCC makes it more sensitive to segregation of coarse particles during flow (i.e., dynamic segregation) and thereafter at rest (i.e., static segregation). Dynamic segregation can increase when SCC flows over a long distance or in the presence of obstacles. Therefore, there is always a need to establish a trade-off between the flowability, passing ability, and stability properties of SCC suspensions. This should be taken into consideration to design the casting process and the mixture proportioning of SCC. This is called “workability design” of SCC. An efficient and non-expensive workability design approach consists of the prediction and optimization of the workability of the concrete mixtures for the selected construction processes, such as transportation, pumping, casting, compaction, and finishing. Indeed, the mixture proportioning of SCC should ensure the construction quality demands, such as demanded levels of flowability, passing ability, filling ability, and stability (dynamic and static). This is necessary to develop some theoretical tools to assess under what conditions the construction quality demands are satisfied. Accordingly, this thesis is dedicated to carry out analytical and numerical simulations to predict flow performance of SCC under different casting processes, such as pumping and tremie applications, or casting using buckets. The L-Box and T-Box set-ups can evaluate flow performance properties of SCC (e.g., flowability, passing ability, filling ability, shear-induced and gravitational dynamic segregation) in casting process of wall and beam elements. The specific objective of the study consists of relating numerical results of flow simulation of SCC in L-Box and T-Box test set-ups, reported in this thesis, to the flow performance properties of SCC during casting. Accordingly, the SCC is modeled as a heterogeneous material. Furthermore, an analytical model is proposed to predict flow performance of SCC in L-Box set-up using the Dam Break Theory. On the other hand, results of the numerical simulation of SCC casting in a reinforced beam are verified by experimental free surface profiles. The results of numerical simulations of SCC casting (modeled as a single homogeneous fluid), are used to determine the critical zones corresponding to the higher risks of segregation and blocking. The effects of rheological parameters, density, particle contents, distribution of reinforcing bars, and particle-bar interactions on flow performance of SCC are evaluated using CFD simulations of SCC flow in L-Box and T-box test set-ups (modeled as a heterogeneous material). Two new approaches are proposed to classify the SCC mixtures based on filling ability and performability properties, as a contribution of flowability, passing ability, and dynamic stability of SCC.

L’analyse de la faisabilité et du transfert d'un programme de promotion de la relation parents-enseignants d'enfants du premier cycle du primaire

Le présent essai dépeint un exercice de modélisation d'un programme de promotion de la relation parents-enseignants d'enfants du premier cycle du primaire. Nous nous sommes questionnés, au cours de l'étude de ce programme, sur les quatre (4) facteurs suivants : (1) le mandat de l'intervention ; (2) l'environnement dans lequel il doit être implanté ; (3) le professionnel responsable de la mise en oeuvre ; (4) la stratégie d'intervention à privilégier pour l'atteinte des buts et des objectifs. Une recherche théorique, auprès d'auteurs ayant exploré le domaine, permet tout d'abord l'approfondissement de ces quatre (4) enjeux. Elle permet, en ce sens, de déterminer un noyau conducteur, qui facilitera le transfert du programme de relation parents-enseignants d'enfants du premier cycle du primaire à d'autres milieux et face à d'autres problématiques. Ces facteurs, constituant la base d'un nouveau programme, sont : (1) promotion ; (2) milieu scolaire urbain ; (3) service social ; (4) conscientisation. Nous avons démontré que l'école et la famille sont deux (2) institutions de notre société qui se sont développées parallèlement et de façon hermétique, accentuant ainsi l'inaccessibilité de part et d'autre. L'analyse théorique nous a permis d'harmoniser les quatre (4) facteurs de notre premier programme dont nous questionnions les possibilités d'interaction. Afin de mettre en oeuvre un nouveau programme plus général appliqué au monde scolaire et à d'autres milieux, nous devions valider ce dernier programme pour appuyer et justifier notre intervention. Pour ce faire, des rencontres avec des acteurs particulièrement susceptibles d'être impliqués dans l'élaboration ou la mise en oeuvre du second programme ont eu lieu. Ces rencontres ont constitué l'analyse pratique de ce deuxième programme et ont permis de le redéfinir afin qu'il réponde davantage aux besoins de modélisation du présent essai. L'analyse théorique et pratique faite au cours de l'essai démontre que la collaboration entre la famille et l'école est difficile parce que l'objet qui unit ces deux (2) groupes constitue la spécificité de l'un ou de l'autre. En effet, l'éducation scolaire est l'objet qui unit parents et enseignants et actuellement, les enseignants sont les professionnels de l'éducation scolaire des enfants. Cela accentue l'écart entre les pouvoirs d'intervention des parents et des enseignants. Finalement, les exercices effectués au cours du présent essai nous ont permis de généraliser notre intervention non seulement au lien parents-enseignants mais également à la relation existant entre tout système ayant des possibilités inégales d'intervention.

Exploration des pratiques et des conceptions éthiques des enseignantes et des enseignants du collégial en lien avec la compétence éthique

L’actualité est dominée par les questions d’éthique, dans le secteur économique entre autres où les actions des investisseurs comme celles des dirigeants d’organisations doivent répondre aux normes éthiques de leur domaine. C’est le cas aussi en éducation où l’attention est portée sur la professionnalisation de l’enseignement. Celle-ci est axée sur la formation et le travail des enseignantes et des enseignants. Elle vise à les former à des normes éthiques élevées et aux compétences professionnelles spécifiques au travail. L’une des composantes de la professionnalisation est l’éthique. L’éthique de la profession enseignante sous-tend les actions de l’enseignante et de l’enseignant dans sa pratique en ce qui a trait au contenu enseigné, aux étudiantes et aux étudiants, aux collègues et à soi. Or, la formation en éthique et en pédagogie n’est pas une condition à l’embauche des enseignantes et des enseignants des secteurs pré-universitaires et techniques du collégial qui sont recrutés comme des professionnels ou des spécialistes disciplinaires. Cette recherche vise à explorer sur le terrain les pratiques et les conceptions éthiques des enseignantes et des enseignants au collégial. Il s’agit de répertorier les pratiques éthiques en vue de connaître les raisons sur lesquelles ces derniers se basent pour les justifier. Pour situer le contexte de la problématique à l’origine de cette recherche, les facteurs suivants ont été pris en considération : les réductions des ressources financières qui caractérisent le milieu professionnel collégial depuis plus d’une décennie, les changements organisationnels et pédagogiques importants tels que l’approche-programme, la finalité de l’éducation, la nature de la tâche enseignante, le manque de formation en éthique et en pédagogie, l’insuffisance de l’encadrement des nouveaux enseignantes et enseignants qui arrivent en grand nombre, session après session, au collégial. Pour rendre compte des pratiques et des conceptions éthiques des enseignantes et des enseignants, il a été nécessaire de considérer et de préciser les éléments qui constituent le cadre de référence. Il s’agit de l’éthique, de la compétence éthique (MEQ, 2001), de l’éthique appliquée, de l’éthique réflexive, de la finalité de l’éducation, de la complexité de la tâche d’enseignement, de la compétence professionnelle au collégial (Dorais, Laliberté, 1999), des principales préoccupations éthiques au collégial (Desautels, Gohier, Jutras, 2009) et du cycle de vie de la carrière enseignante. Étant donné que la recherche porte sur les pratiques et les conceptions éthiques des enseignantes et des enseignants en lien avec la compétence éthique, une méthodologie qualitative a été utilisée. Un questionnaire de renseignements sociodémographiques et une entrevue semi-dirigée ont permis d’obtenir des données qualitatives à partir desquelles les récits des enseignantes et des enseignants ont été analysés afin de dresser un répertoire de leurs pratiques éthiques. Cette méthodologie a été privilégiée puisqu’elle permet de comprendre la signification que donnent les enseignantes et les enseignants à leurs pratiques et à leurs conceptions éthiques. L’interprétation des résultats comprend une analyse descriptive et une analyse compréhensive des données. Le travail a d’abord consisté à regrouper les données selon les principaux enjeux éthiques qui sont en fait des thèmes relevant de la compétence éthique. Par exemple, la préparation des cours, l’évaluation des apprentissages des étudiantes et des étudiants, les préoccupations éthiques des enseignantes et des enseignants en rapport aux collègues, etc. Une fois le portrait d’un thème fait, une analyse compréhensive est réalisée pour en trouver le sens à partir de l’explication des pratiques professionnelles des enseignantes et des enseignants. Les résultats de la recherche ont permis de constater la présence constante chez les enseignantes et les enseignants du souci d’amener les étudiantes et les étudiants à la réussite scolaire. Cela se traduit par la recherche de l’amélioration des moyens d’enseignement, les mises à jour des contenus enseignés, la recherche d’activités d’apprentissage qui ont un sens pour les étudiantes et les étudiants et le courage professionnel (essayer de nouvelles pratiques professionnelles). Les résultats montrent aussi que, malgré l’absence d’une structure permanente pour développer la compétence éthique, c’est-à-dire l’absence de balises administratives en matière d’éthique, les enseignantes et enseignantes développent bien la compétence éthique. Parmi les moyens qu’ils se donnent pour améliorer le développement de l’éthique, ils privilégient la sensibilisation à travers des groupes de discussion avec les pairs.

L’efficience du marché boursier face à la politique monétaire canadienne

Les agents économiques tentent de maximiser le rendement des épargnes qui leurs sont confiées. Ils doivent placer et répartir ces sommes qui composeront leur portefeuille parmi les différents titres financiers disponibles (bons du Trésor, obligations, actions, options, etc.) selon des horizons de placement bien précis et selon une politique de gestion du risque appropriée. Pour maximiser le rendement total d'un portefeuille, les agents doivent analyser et interpréter l'information susceptible d'influencer les différents titres. Deux grands types d'approches les assistent dans leurs décisions: l'approche dite d'analyse technique et celle de l'analyse dite fondamentale. La première approche repose sur l'utilisation de données historiques internes au fonctionnement des marchés financiers. Elle cherche à identifier des tendances aux patterns qui pourraient servir de base à l'établissement de stratégies susceptibles de générer des rendements supérieurs, voire anormaux, par rapport aux rendements autrement possibles. Cette approche met en cause la forme faible de l'efficience des marchés. L'approche de l'analyse fondamentale consiste à analyser les caractéristiques de base de l'économie, de l'industrie, de même que les caractéristiques propres à chaque firme afin d'évaluer leurs capacités futures à générer des bénéfices. L'exercice vise à identifier des firmes sur ou sous-évaluées par les marchés financiers. En ce sens, l'analyse fondamentale peut mettre en cause les formes semiforte et forte d'efficience. […]

Considérations sur le fondement philosophique des mouvements pour la paix d’aujourd'hui

Le mot considération prend ici un sens large, celui de juger, critiquer, penser, voire même inventer. Il se rattache cependant à un cadre de référence précis, privilégié, du fait qu'il permet d'établir des schémas d'analyse spécifiques et d'aboutir à une vue synthétique de la problématique. Prenant appui sur certains ouvrages de sociologues et d'historiens tels que, par exemple, ceux d'Alain Touraine et d'Edward Thompson (pour ne nommer que ceux-là), j'ai décrit le phénomène que je voulais étudier. Par mouvements pour la paix mondiale, j'entends viser plus que des manifestations visibles à l'oeil nu dans la société. C'est pourquoi, d'autre part, des écrits philosophiques d'E. Kant, d'E. Bloch et de J. Habermas m'ont fourni le cadrage adéquat pour élaborer un fondement philosophique pour la paix mondiale. L'ensemble de cette démarche me permettra de tirer des considérations sur un nouvel espoir possible. Le nucléaire, arme de guerre et/ou utilisation pacifique, est le point de mire des mouvements pour la paix actuels. On ne peut penser à la paix mondiale aujourd'hui sans penser à la fois au nucléaire. Il joue le rôle de catalyseur pour une prise de conscience cosmopolite et planétaire vers la paix mondiale véritable.

Performance of concrete incorporating amorphous silica residue and biomass fly ash

L'industrie du ciment est l'une des principales sources d'émission de dioxyde de carbone. L'industrie mondiale du ciment contribue à environ 7% des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Afin d'aborder les effets environnementaux associés à la fabrication de ciment exploitant en permanence les ressources naturelles, il est nécessaire de développer des liants alternatifs pour fabriquer du béton durable. Ainsi, de nombreux sous-produits industriels ont été utilisés pour remplacer partiellement le ciment dans le béton afin de générer plus d'économie et de durabilité. La performance d'un additif de ciment est dans la cinétique d'hydratation et de la synergie entre les additions et de ciment Portland. Dans ce projet, deux sous-produits industriels sont étudiés comme des matériaux cimentaires alternatifs: le résidu de silice amorphe (RSA) et les cendres des boues de désencrage. Le RSA est un sous-produit de la production de magnésium provenant de l'Alliance Magnésium des villes d'Asbestos et Thedford Mines, et les cendres des boues de désencrage est un sous-produit de la combustion des boues de désencrage, l'écorce et les résidus de bois dans le système à lit fluidisé de l'usine de Brompton située près de Sherbrooke, Québec, Canada. Récemment, les cendres des boues de désencrage ont été utilisées comme des matériaux cimentaires alternatifs. L'utilisation de ces cendres comme matériau cimentaire dans la fabrication du béton conduit à réduire la qualité des bétons. Ces problèmes sont causés par des produits d'hydratation perturbateurs des cendres volantes de la biomasse quand ces cendres sont partiellement mélangées avec du ciment dans la fabrication du béton. Le processus de pré-mouillage de la cendre de boue de désencrage avant la fabrication du béton réduit les produits d'hydratation perturbateurs et par conséquent les propriétés mécaniques du béton sont améliorées. Les approches pour étudier la cendre de boue de désencrage dans ce projet sont : 1) caractérisation de cette cendre volante régulière et pré-humidifiée, 2) l'étude de la performance du mortier et du béton incorporant cette cendre volante régulière et pré-humidifiée. Le RSA est un nouveau sous-produit industriel. La haute teneur en silice amorphe en RSA est un excellent potentiel en tant que matériau cimentaire dans le béton. Dans ce projet, l'évaluation des RSA comme matériaux cimentaires alternatifs compose trois étapes. Tout d'abord, la caractérisation par la détermination des propriétés minéralogiques, physiques et chimiques des RSA, ensuite, l'optimisation du taux de remplacement du ciment par le RSA dans le mortier, et enfin l'évaluation du RSA en remplacement partiel du ciment dans différents types de béton dans le système binaire et ternaire. Cette étude a révélé que le béton de haute performance (BHP) incorporant le RSA a montré des propriétés mécaniques et la durabilité, similaire du contrôle. Le RSA a amélioré les propriétés des mécaniques et la durabilité du béton ordinaire (BO). Le béton autoplaçant (BAP) incorporant le RSA est stable, homogène et a montré de bonnes propriétés mécaniques et la durabilité. Le RSA avait une bonne synergie en combinaison de liant ternaire avec d'autres matériaux cimentaires supplémentaires. Cette étude a montré que le RSA peut être utilisé comme nouveaux matériaux cimentaires dans le béton.

Les coopératives et le développement régional au Québec : évolution de l'analyse et du discours

Comment expliquer que les coopératives et le développement régional soient si naturellement associés comme les éléments d'une même stratégie de développement? Idéologie, réflexe naturel, artifice du discours? Bien malin qui peut répondre de manière catégorique. Certes, il s'en trouve encore quelques-uns pour soutenir que les régions constituent, grâce à leur tissu social homogène, un terreau propice à l'émergence des coopératives. Mais l'explication la plus répandue insiste plutôt sur la capacité qu'auraient les coopératives de répondre directement et efficacement aux besoins de la communauté et de devenir, par effet d'entraînement, des forces économiques toutes désignées pour le développement par la base de la communauté, et progressivement, des régions. Malheureusement, force est de constater que cette supposée affinité entre les coopératives et le développement régional n'a pas su garantir à elle seule l'essor d'une dynamique de développement des régions par les coopératives. De fait, la répartition des coopératives sur l'ensemble du territoire des régions du Québec n'a pas empêché l’émergence des problèmes de développement que connaissent plusieurs régions périphériques. L'objectif de cet essai consiste à cerner l'état de l'analyse et du discours sur les coopératives et le développement régional. Notre réflexion est le résultat d'une recherche bibliographique exhaustive sur ce sujet et de quatre entrevues semi-directives conduites auprès de hauts fonctionnaires de la Direction des coopératives du ministère de l'Industrie, du Commerce et de la Technologie (MICT), au mois de mai 1990. Dans un premier temps, nous ferons un rappel historique des principaux courants théoriques qui ont guidé l'évolution du concept de développement régional. Dans un deuxième temps, à l'aide des éléments dégagés dans notre premier chapitre, nous tenterons de cerner l'état de l'analyse sur le rôle des coopératives dans le développement des régions. Puis enfin, dans notre dernier chapitre, nous analyserons la philosophie d'intervention de l'État concernant le rôle des coopératives en région. Pourquoi l'État? Parce que l'État, via ses dirigeants politiques et son appareil public, a fortement contribué à l'évolution de l'analyse et du discours à ce sujet. Les praticiens sont absents de cette démarche. Pourquoi? Mener l'enquête-terrain qu'aurait nécessitée l'analyse de la conception que les coopérateurs nourrissent à l'égard de leur rôle dans les régions aurait dépassé de loin l'objectif et les conditions de travail requis par cet essai. De plus, notre objectif de recherche s'en tient uniquement au rôle attribué aux coopératives en région par les chercheurs et les dirigeants politiques, et non pas à leur rôle effectif dans ces régions.