Gestion de contexte dans un habitat intelligent à base d’ontologie : modélisation, implantation et validation

Le laboratoire DOMUS développe des applications sensibles au contexte dans une perspective d’intelligence ambiante. L’architecture utilisée présentement pour gérer le contexte a atteint ses limites en termes de capacité d’évoluer, d’intégration de nouvelles sources de données et de nouveaux capteurs et actionneurs, de capacité de partage entre les applications et de capacité de raisonnement. Ce projet de recherche a pour objectif de développer un nouveau modèle, un gestionnaire de contexte et de proposer une architecture pour les applications d’assistance installées dans un habitat intelligent. Le modèle doit répondre aux exigences suivantes : commun, abstrait, évolutif, décentralisé, performant et une accessibilité uniforme. Le gestionnaire du contexte doit permettre de gérer les événements et offrir des capacités de raisonnement sur les données et le contexte. La nouvelle architecture doit simplifier le développement d’applications d’assistance et la gestion du contexte. Les applications doivent pouvoir se mettre à jour si le modèle de données évolue dans le temps sans nécessiter de modification dans le code source. Le nouveau modèle de données repose sur une ontologie définie avec le langage OWL 2 DL. L’architecture pour les applications d’assistance utilise le cadre d’applications Apache Jena pour la gestion des requêtes SPARQL et un dépôt RDF pour le stockage des données. Une bibliothèque Java a été développée pour gérer la correspondance entre le modèle de données et le modèle Java. Le serveur d’événements est basé sur le projet OpenIoT et utilise un dépôt RDF. Il fournit une API pour la gestion des capteurs / événements et des actionneurs / actions. Les choix d’implémentation et l’utilisation d’une ontologie comme modèle de données et des technologies du Web sémantique (OWL, SPARQL et dépôt RDF) pour les applications d’assistance dans un habitat intelligent ont été validés par des tests intensifs et l’adaptation d’applications déjà existantes au laboratoire. L’utilisation d’une ontologie a pour avantage une intégration des déductions et du raisonnement directement dans le modèle de données et non au niveau du code des applications.

Production d’un profil de sortie intégrant le rôle infirmier rehaussé et actualisé pour le programme Soins infirmiers du Cégep Limoilou

Avec l’instauration du Renouveau pédagogique, en 1993, un nouveau partage des responsabilités entre le Ministère et les collèges fut défini. Ces établissements d’enseignement devaient, dorénavant, élaborer, mettre en oeuvre et procéder à l’évaluation de programmes d’études permettant l’atteinte d’objectifs et de standards définis par le Ministère selon une approche par compétences. Les programmes d’études se devaient d’être cohérents et adaptés aux besoins du marché du travail. Pour le programme Soins infirmiers du Cégep Limoilou, le programme par compétences fut implanté à l’automne 2001. En 2003, de façon concomitante à l’établissement de ce nouveau programme, l’exercice infirmier se voyait rehaussé par un code législatif renouvelé. À partir de ce moment, ses habiletés à évaluer et à utiliser son jugement clinique furent reconnues et de nouvelles activités furent confiées à ce professionnel de la santé. S’en suivit l’apparition d’un nouvel outil pour la pratique de cette profession, le plan thérapeutique infirmier. Pour le programme Soins infirmiers du Cégep Limoilou, certains ajustements en lien avec ce rôle rehaussé ont été intégrés dans la formation. Toutefois, un doute demeure quant à la capacité de l’étudiante ou de l’étudiant à acquérir et à exercer son jugement clinique, de même qu’à développer une vision globale de la compétence infirmière. Une formation cohérente relativement à la continuité et la progression des apprentissages pourrait remédier à ces faiblesses en plus de répondre à la visée ministérielle. Cette cohérence relevant de l’approche programme s’est toutefois révélée déficiente lors du processus d’évaluation de ce programme d’études en 2006. L’un des outils favorisant cette approche est le profil de sortie, aussi appelé profil du diplômé. Il permet à toutes les personnes impliquées dans la formation de partager une vision commune de l’étudiante ou de l’étudiant que le programme désire former. Cet outil essentiel à l’élaboration d’un programme d’études n’avait jamais été conçu pour le programme Soins infirmiers du Cégep Limoilou. Cette recherche ayant pour objectif d’élaborer un profil de sortie intégrant le rôle infirmier rehaussé et actualisé pour le programme Soins infirmiers du Cégep Limoilou permettra de remédier à ces difficultés. Cette recherche est qualifiée de novatrice, car aucune ayant un tel objectif n’a été réalisée précédemment. La réalisation de cet objectif repose sur un cadre théorique étoffé. Celui-ci dresse d’abord un portrait de la profession infirmière en tenant compte des nombreux changements survenus ces dernières années. Ensuite, il décrit le programme d’études collégiales en soins infirmiers en portant une attention spéciale aux particularités du programme au Cégep Limoilou et enfin, il contient toutes les assises nécessaires à l’élaboration d’un profil de sortie. Ce cadre théorique met en lumière les quatre objectifs spécifiques de cette recherche qui se résument en la création d’une première version du profil de sortie, la validation de celle-ci, la modification de cette version et la formulation de recommandations pour favoriser une utilisation efficace de ce produit. L’accomplissement de ces objectifs a reposé sur une approche méthodologique qualitative inspirée de la posture épistémologique interprétative de l’enseignante-chercheure ayant mené cette recherche. Le choix de celle-ci quant au type de recherche s’est arrêté sur la recherche-développement collaborative puisque cette dernière vise la conception d’un produit nécessitant la contribution de quatre personnes. La première version du profil de sortie réalisée par ce travail collaboratif a été validée auprès de plusieurs sources. Parmi celles-ci, vingt et une personnes enseignant en soins infirmiers du Cégep Limoilou. C’est par l’intermédiaire de trois groupes de discussion que l’enseignante-chercheure a validé cette version auprès de ces personnes. Un guide de discussion fut conçu à cet effet. Cette technique de collecte de données a permis de recueillir des commentaires constructifs sur des énoncés à clarifier ou à ajouter. De plus, ces personnes ont formulé des suggestions en lien avec la formation pour favoriser l’atteinte de ce profil par les étudiantes et étudiants du programme Soins infirmiers. La seconde source consultée représente le marché du travail, elle est constituée de deux membres de la direction des soins infirmiers et d’une ou d’un chef d’unité, tous issus de centres hospitaliers, de même qu’une personne représentant le ministère de la Santé. Pour recueillir les commentaires et suggestions de ces personnes, l’entrevue semi-dirigée utilisant une grille d’entrevue semblable au guide de discussion a été privilégiée. Certains résultats obtenus se rapprochent étroitement de ceux des groupes de discussion, tandis que d’autres amènent une vision nouvelle et des commentaires complémentaires. La dernière source de validation émane de la recension des écrits récents réalisée par l’enseignante-chercheure. Plusieurs modifications quant au rôle infirmier rehaussé et à la pratique actuelle de cette profession ont été apportées au profil de sortie. L’ajout d’habiletés permettant une utilisation efficace de la pratique contemporaine et l’utilisation de données probantes dans la prise de décisions cliniques n’en sont que des exemples. Afin de répondre adéquatement au dernier objectif spécifique poursuivi par l’enseignante-chercheure quant à la formulation de recommandations, un questionnaire a été rempli par vingt-cinq enseignantes et enseignants du programme dans le but de décrire la pratique enseignante. Les résultats de ce questionnaire conçu spécialement pour cette recherche mettent en lumière certaines lacunes concernant l’application de l’approche par compétences et l’approche programme. Lacunes corroborées par l’analyse sommaire des plans-cadres et des plans de cours réalisée par l’enseignante-chercheure. Ces résultats mis en relation avec le cadre théorique ont permis de formuler différentes recommandations pour favoriser l’atteinte du profil de sortie par les étudiantes et les étudiants en soins infirmiers. Étant donné que le produit de cette recherche sert de fondement à la révision du programme Soins infirmiers ayant débuté au Cégep Limoilou, son utilité n’est pas à démontrer. L’amélioration du programme d’études et la préparation adéquate des étudiantes et étudiants aux exigences de la profession sont des retombées envisagées. Enfin, une certaine transférabilité à d’autres institutions offrant le programme Soins infirmiers est envisageable. Le profil de sortie réalisé de même que les recommandations y étant associées peuvent s’avérer inspirants.

Intégration de pales en céramique dans un rotor de microturbine axiale en configuration renversée

Le marché de l'énergie distribuée est actuellement en pleine expansion et favorise l'intégration d'une multitude de sources d'énergie, et les machines à combustion interne ne sont pas exclues. Les moteurs à piston sont actuellement les principaux acteurs du marché, en raison de leur rendement élevé et de leur faible coût en capital. Cependant, la réglementation de plus en plus sévère sur les émissions ainsi que les coûts liés à la maintenance et les temps d'arrêt sont prohibitifs pour ce type de machines, en particulier dans le segment de basse puissance et de production d’énergie et de chaleur combinées (CHP). C'est là que les microturbines opérant sous le cycle récupéré – de petites turbines à gaz qui produisent moins de 1 MW de puissance – ont un avantage concurrentiel, grâce à moins de pièces en mouvement, une combustion plus propre et une température élevée d'échappement. Les petites turbomachines récupérées doivent atteindre des températures d'entrée de turbine (TIT) très élevées, requises pour atteindre 40% de rendement thermique. Les céramiques non refroidies offrent une solution très attrayante, avec plusieurs essais mais des résultats peu concluants dans la littérature. Ce travail présente une nouvelle architecture qui prend en charge des pales en céramique monolithique dans un environnement d’opération à chaud. La turbine renversée en céramique (ICT) est constituée d'un moyeu métallique flexible qui fournit une base souple pour les pales individuelles en céramique qui sont supportées par l'extérieur par un anneau en composite carbone-polymère. Les forces centrifuges chargent les pales en compression au lieu d’en tension, exploitant ainsi la résistance en compression typiquement élevée des céramiques techniques. Le document présente la validation expérimentale entreprise pour vérifier l'intégrité structurelle d’un prototype de configuration ICT à petite échelle, dans des conditions de fonctionnement à froid et à chaud, ainsi que les étapes qui y ont mené. Les résultats expérimentaux montrent que l'ICT supporte des pales en alumine dans les tests à froid et le nitrure de silicium pour des températures d'entrée du rotor jusqu'à 1000 K, avec des vitesses de pointe de pale atteignant 271 m/s. L’incursion d’objet domestique, l'événement le plus désastreux à se produire dans les turbines en céramique dans la littérature, n'a pas causé de dommages aux pales dans cette configuration. Ces résultats indiquent que l'architecture ICT est robuste et viable, et que le développement peut être poursuivi pour augmenter la TIT et la vitesse de pointe de la turbine, afin d’éventuellement parvenir à une microturbine récupérée en céramique de 1600 K de TIT.

“Acid-spike” effect in spurs/tracks of the low/high linear energy transfer radiolysis of water : potential implications for radiobiology and nuclear industry

Résumé : Les ions hydronium (H3O + ) sont formés, à temps courts, dans les grappes ou le long des trajectoires de la radiolyse de l'eau par des rayonnements ionisants à faible transfert d’énergie linéaire (TEL) ou à TEL élevé. Cette formation in situ de H3O + rend la région des grappes/trajectoires du rayonnement temporairement plus acide que le milieu environnant. Bien que des preuves expérimentales de l’acidité d’une grappe aient déjà été signalées, il n'y a que des informations fragmentaires quant à son ampleur et sa dépendance en temps. Dans ce travail, nous déterminons les concentrations en H3O + et les valeurs de pH correspondantes en fonction du temps à partir des rendements de H3O + calculés à l’aide de simulations Monte Carlo de la chimie intervenant dans les trajectoires. Quatre ions incidents de différents TEL ont été sélectionnés et deux modèles de grappe/trajectoire ont été utilisés : 1) un modèle de grappe isolée "sphérique" (faible TEL) et 2) un modèle de trajectoire "cylindrique" (TEL élevé). Dans tous les cas étudiés, un effet de pH acide brusque transitoire, que nous appelons un effet de "pic acide", est observé immédiatement après l’irradiation. Cet effet ne semble pas avoir été exploré dans l'eau ou un milieu cellulaire soumis à un rayonnement ionisant, en particulier à haut TEL. À cet égard, ce travail soulève des questions sur les implications possibles de cet effet en radiobiologie, dont certaines sont évoquées brièvement. Nos calculs ont ensuite été étendus à l’étude de l'influence de la température, de 25 à 350 °C, sur la formation in situ d’ions H3O + et l’effet de pic acide qui intervient à temps courts lors de la radiolyse de l’eau à faible TEL. Les résultats montrent une augmentation marquée de la réponse de pic acide à hautes températures. Comme de nombreux processus intervenant dans le cœur d’un réacteur nucléaire refroidi à l'eau dépendent de façon critique du pH, la question ici est de savoir si ces fortes variations d’acidité, même si elles sont hautement localisées et transitoires, contribuent à la corrosion et l’endommagement des matériaux.

Homéostasie des cofacteurs métalliques de la nitrogénase (molybdène et vanadium) chez Azotobacter vinelandii en présence de matières organique et minérale

La fixation biologique d’azote (réduction du N2 atmosphérique, non biodisponible, en ammonium (NH3) bioassimilable) est catalysée par la métalloenzyme nitrogénase. Cette enzyme existe sous trois isoformes chez la bactérie du sol Azotobacter vinelandii: les nitrogénases au molybdène (Mo), au vanadium (V) et au fer (Fe). L’acquisition des métaux cofacteurs constitue un paramètre d’intérêt majeur car Mo et V sont fortement complexés à la matrice (matière organique et oxydes) ce qui peut limiter leur disponibilité. Ces travaux ont montré que la présence d’acide tannique et d’oxydes de fer entraîne des changements majeurs dans la gestion des métaux cofacteurs (Mo et V) chez A. vinelandii. Les stratégies d’acquisition des métaux cofacteurs sont fortement modifiées en présence de ces complexants avec (i) un changement important de la quantité des metallophores produits ainsi que (ii) une acquisition simultanée de Mo et V dans des conditions traditionnellement considérées comme non limitantes en Mo. Ceci se traduit par un changement important dans l’utilisation des nitrogénases; les niveaux de transcrits élevés des gènes nifD et vnfD, spécifiques des nitrogénases au Mo et au V respectivement, suggèrent une utilisation simultanée de ces isoenzymes pour assurer la fixation d’azote. Ce projet a permis de mettre en évidence que face à un stress métallique, l’utilisation des isoformes de la nitrogénase par A. vinelandii est un processus plus versatile que précédemment décrit et que le coût d’acquisition des métaux dans ces conditions constitue un facteur important de la régulation de l’activité des nitrogénases. Ceci suggère que les nitrogénases alternatives pourraient contribuer à la fixation d’azote de manière plus importante que présentement admis.

Modélisation pharmacocinétique en imagerie par résonance magnétique et en tomographie d’émission par positrons appliquée à un modèle de glioblastome chez le rat

Résumé : En imagerie médicale, il est courant d’associer plusieurs modalités afin de tirer profit des renseignements complémentaires qu’elles fournissent. Par exemple, la tomographie d’émission par positrons (TEP) peut être combinée à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour obtenir à la fois des renseignements sur les processus biologiques et sur l’anatomie du sujet. Le but de ce projet est d’explorer les synergies entre l’IRM et la TEP dans le cadre d’analyses pharmacocinétiques. Plus spécifiquement, d’exploiter la haute résolution spatiale et les renseignements sur la perfusion et la perméabilité vasculaire fournis par l’IRM dynamique avec agent de contraste afin de mieux évaluer ces mêmes paramètres pour un radiotraceur TEP injecté peu de temps après. L’évaluation précise des paramètres de perfusion du radiotraceur devrait permettre de mieux quantifier le métabolisme et de distinguer l’accumulation spécifique et non spécifique. Les travaux ont porté sur deux radiotraceurs de TEP (18F-fluorodésoxyglucose [FDG] et 18F-fluoroéthyle-tyrosine [FET]) ainsi que sur un agent de contraste d’IRM (acide gadopentétique [Gd DTPA]) dans un modèle de glioblastome chez le rat. Les images ont été acquises séquentiellement, en IRM, puis en TEP, et des prélèvements sanguins ont été effectués afin d’obtenir une fonction d’entrée artérielle (AIF) pour chaque molécule. Par la suite, les images obtenues avec chaque modalité ont été recalées et l’analyse pharmacocinétique a été effectuée par régions d’intérêt (ROI) et par voxel. Pour le FDG, un modèle irréversible à 3 compartiments (2 tissus) a été utilisé conformément à la littérature. Pour la FET, il a été déterminé qu’un modèle irréversible à 2 tissus pouvait être appliqué au cerveau et à la tumeur, alors qu’un modèle réversible à 2 tissus convenait aux muscles. La possibilité d’effectuer une conversion d’AIF (sanguine ou dérivée de l’image) entre le Gd DTPA et la FET, ou vice versa, a aussi été étudiée et s’est avérée faisable dans le cas des AIF sanguines obtenues à partir de l’artère caudale, comme c’est le cas pour le FDG. Finalement, l’analyse pharmacocinétique combinée IRM et TEP a relevé un lien entre la perfusion du Gd-DTPA et du FDG, ou de la FET, pour les muscles, mais elle a démontré des disparités importantes dans la tumeur. Ces résultats soulignent la complexité du microenvironnement tumoral (p. ex. coexistence de divers modes de transport pour une même molécule) et les nombreux défis rencontrées lors de sa caractérisation chez le petit animal.

Les facteurs associés à la sexualité précoce chez les jeunes qui présentent des problèmes de conduites ou qui sont à risque d'en présenter

Les jeunes ayant des problèmes de conduites (PC) sont à risque d'avoir des conséquences développementales majeures tout au long de leur vie. Ces conséquences entraînent d'importants coûts autant pour eux que pour la société. Parmi celles-ci, il y a la sexualité précoce, qui doit faire l'objet d'études auprès des jeunes présentant des PC puisqu’elle augmente le risque de contracter une maladie transmise sexuellement, de vivre une grossesse non désirée chez les filles ou de la parentalité précoce chez ces jeunes en général. Selon la théorie développementale de Moffitt (1993), les jeunes, dont les conduites antisociales débutent avant 10 ans et qui persistent jusqu'à l'âge adulte, sont les plus à risque de sexualité précoce. Chez ces jeunes, il serait possible de prédire la sexualité précoce en se basant sur trois domaines de facteurs de risque : les conditions sociofamiliales adverses et les pratiques parentales inadéquates, le comportement de l'enfant et son tempérament, ainsi que le développement neurocognitif (Moffitt et Caspi, 2001). Dans la documentation scientifique, certains auteurs ont montré que des facteurs de risque de ces domaines étaient associés à la sexualité précoce. Néanmoins, plusieurs facteurs (p.ex. : la précocité des PC ou les facteurs du développement neurocognitif) demeurent à explorer. Le présent mémoire a pour objectif d'examiner le poids relatif de différents facteurs associés au risque de sexualité précoce chez les jeunes présentant des PC ou à risque d'en présenter. De plus, afin de vérifier si les mêmes facteurs sont associés à la sexualité précoce pour les filles et les garçons, les interactions entre les facteurs associés à la sexualité précoce et le sexe ont été explorées. Provenant d'une étude longitudinale d'envergure, l'échantillon est composé de 143 jeunes qui présentaient ou non des PC au début du projet. Les résultats suggèrent que cinq variables sont associées à une augmentation du risque de sexualité précoce, soit 1- la perception de comportements de rejets indifférenciés du parent envers son enfant, 2- l'affiliation du jeune à des pairs déviants, 3- la précocité des symptômes de PC,4- le fait d’être une fille ou 5- le fait d’être un garçon et de présenter des PC précoces. De leur côté, les habiletés verbales (fluidité) diminuent le risque de sexualité précoce chez les jeunes présentant des PC ou à risque d'en présenter. Ces différents constats militent en faveur d'adapter certains programmes de prévention des conduites antisociales persistantes en y ajoutant des modules sur la sexualité. Chez les jeunes qui présentent l'ensemble de ces facteurs de risque, il serait important d'éduquer les jeunes sur la sexualité afin d'éviter que ces jeunes aient d'autres activités sexuelles à risque. Par ailleurs, il serait souhaitable d’étudier d’autres variables susceptibles d’être associées à la sexualité précoce (par ex. : l'intelligence ou la réussite en lecture). De plus, ce domaine de recherche nécessite d'autres travaux afin d'évaluer si les facteurs associés à la sexualité précoce sont également liés à d'autres activités sexuelles à risque comme l'utilisation inconstante de contraception.

Les manifestations d’autodétermination par les élèves ayant participé à la TÉVA sur les plans scolaire, professionnel et personnel

Cet essai s’intéresse à l’autonomie des jeunes adultes ayant un handicap moteur, physique, sensoriel ou intellectuel et qui ont participé à la démarche de la transition de l’école à la vie active (TÉVA). L’objectif de l’essai est de répertorier les manifestations d’autodétermination dans leur vie professionnelle, scolaire et personnelle. Le contenu des 23 entrevues conduites auprès d’élèves ayant participé à la TÉVA ou de leurs proches dans le cadre d’une étude de Bourdon et Lessard (2015) portant sur la modélisation de la démarche TÉVA en Estrie a été analysé afin d’en extraire les manifestations d’autodétermination. L’analyse thématique des entrevues a permis d’identifier des manifestations d’autodétermination issues d’une régulation externe, d’une régulation introjectée et d’une régulation identifiée. Les résultats obtenus révèlent que les jeunes adultes ayant participé à la TÉVA semblent avoir une bonne connaissance d’eux-mêmes, de leurs intérêts scolaires et professionnels. En contrepartie, le sentiment de compétence, la fierté personnelle et la connaissance des actions à poser pour atteindre leurs objectifs semblent se présenter moins fréquemment en termes de manifestation d’autodétermination chez les jeunes adultes de l’échantillon. Dans peu de cas, les élèves ont rapporté avoir entamé de leur propre chef des démarches pour obtenir un milieu de stage pour lequel ils entretenaient de l’intérêt. L'analyse des entrevues a également révélé que la conseillère ou le conseiller d'orientation ne semble pas être une professionnelle ou un professionnel particulièrement sollicité pour soutenir les élèves en difficulté dans l'élaboration d'un projet professionnel. Bien que l’implication de la famille et du milieu scolaire des jeunes à propos de la transition à la vie adulte et de l’élaboration de projets soit sans aucun doute essentielle, les compétences du conseiller d’orientation en matière d’accompagnement des élèves dans l’élaboration et la mise en œuvre d’un projet scolaire ou professionnel pourraient être également mises à profit pour mieux préparer et accompagner les jeunes adultes dans leur transition. Ainsi, les données analysées dans le cadre de cet essai indiquent qu’il y a une place à prendre pour les conseillers d’orientation dans le soutien des élèves vivant avec un handicap.

Élaboration d'un plan de gestion des matières résiduelles - Communauté de Long Point First Nation, Winneway

L’objectif de cet essai repose sur l’élaboration d’un plan de gestion des matières résiduelles pour la communauté algonquine de Long Point First Nation, située dans la Municipalité régionale de comté de Témiscamingue. La Politique québécoise de gestion des matières résiduelles n’établit pas clairement à qui revient la responsabilité d’une saine gestion dans le cas des communautés autochtones. Le flou législatif derrière cet enjeu ne fait qu’accentuer l’isolement de ces communautés dans leur aspiration à développer des actions précises et à les concrétiser. Pourtant, le milieu autochtone se doit de poursuivre la voie de l’amélioration continue de son administration à ce sujet puisque celui-ci participe également au bilan provincial. Cet essai s’inscrit dans le but précis d’accompagner Long Point First Nation dans son cheminement vers une gestion éclairée de ses matières résiduelles. La communauté de Long Point First Nation a introduit la collecte sélective depuis quelques années déjà et en assure elle-même sa gestion. Néanmoins, elle est aux prises avec des situations problématiques limitant la gestion adéquate de ses matières résiduelles. L’éloignement géographique, les partenariats laborieux, les coûts élevés reliés à la gestion et l’instabilité au niveau de la collecte hebdomadaire freinent sa facilité administrative et son déploiement. L’usage des dépôts sauvages pour éliminer les matières non collectées amplifie les problèmes environnementaux et de santé publique. La désuétude de certaines installations et l’absence de campagnes usuelles d’information, de sensibilisation et d’éducation n’assurent pas une gestion optimale ni sa pérennité. Un plan d’action a été réalisé dans le but ultime de contrer ces enjeux. Ce plan priorise deux objectifs fondamentaux, celui d’instaurer un système de récupération des matières organiques au niveau résidentiel et celui de développer des infrastructures pouvant accueillir les matières résiduelles non collectées par la collecte sélective actuellement en place. En plus de ces priorités, cinq autres objectifs sont mis de l’avant, soit le regroupement d’informations concernant la gestion des matières résiduelles et son suivi, la qualité de gestion de la collecte municipale, l’assurance de la qualité environnementale de son territoire, l’affinement du tri des matières recyclables et l’amélioration de la transmission d’informations auprès des résidents. Le tout représente un essai se voulant pragmatique colligeant objectifs et mesures afin d’élaborer un plan d’action réaliste à caractère environnemental.

Retrofit de systèmes de revalorisation de chaleur industrielle à basse température par optimisation exergo-économique

Ce projet porte, dans un souci d’efficacité énergétique, sur la récupération d’énergie des rejets thermiques à basse température. Une analyse d’optimisation des technologies dans le but d’obtenir un système de revalorisation de chaleur rentable fait objet de cette recherche. Le but sera de soutirer la chaleur des rejets thermiques et de la réappliquer à un procédé industriel. Réduire la consommation énergétique d’une usine entre habituellement en conflit avec l’investissement requis pour les équipements de revalorisation de chaleur. Ce projet de maitrise porte sur l’application d’optimisations multiobjectives par algorithme génétique (GA) pour faciliter le design en retrofit des systèmes de revalorisation de chaleur industrielle. L’originalité de cette approche consiste à l’emploi du «fast non-dominant sorting genetic algorithm» ou NSGA-II dans le but de trouver les solutions optimales entre la valeur capitale et les pertes exergétiques des réseaux d’échangeurs de chaleur et de pompes à chaleur. Identifier les solutions optimales entre le coût et l’efficacité exergétique peut ensuite aider dans le processus de sélection d’un design approprié en considérant les coûts énergétiques. Afin de tester cette approche, une étude de cas est proposée pour la récupération de chaleur dans une usine de pâte et papier. Ceci inclut l’intégration d’échangeur de chaleur Shell&tube, d’échangeur à contact direct et de pompe à chaleur au réseau thermique existant. Pour l’étude de cas, le projet en collaboration avec Cascades est constitué de deux étapes, soit de ciblage et d’optimisation de solutions de retrofit du réseau d’échangeur de chaleur de l’usine de tissus Cascades à Kinsley Falls. L’étape de ciblage, basée sur la méthode d’analyse du pincement, permet d’identifier et de sélectionner les modifications de topologie du réseau d’échangeurs existant en y ajoutant de nouveaux équipements. Les scénarios résultants passent ensuite à l’étape d’optimisation où les modèles mathématiques pour chaque nouvel équipement sont optimisés afin de produire une courbe d’échange optimal entre le critère économique et exergétique. Pourquoi doubler l’analyse économique d’un critère d’exergie? D’abord, parce que les modèles économiques sont par définition de nature imprécise. Coupler les résultats des modèles économiques avec un critère exergétique permet d’identifier des solutions de retrofit plus efficaces sans trop s’éloigner d’un optimum économique. Ensuite, le rendement exergétique permet d’identifier les designs utilisant l’énergie de haute qualité, telle que l’électricité ou la vapeur, de façon plus efficace lorsque des sources d’énergie de basse qualité, telles que les effluents thermiques, sont disponibles. Ainsi en choisissant un design qui détruit moins d’exergie, il demandera un coût énergétique moindre. Les résultats de l’étude de cas publiés dans l’article montrent une possibilité de réduction des coûts en demande de vapeur de 89% tout en réduisant la destruction d’exergie de 82%. Dans certains cas de retrofit, la solution la plus justifiable économiquement est également très proche de la solution à destruction d’exergie minimale. L’analyse du réseau d’échangeurs et l’amélioration de son rendement exergétique permettront de justifier l’intégration de ces systèmes dans l’usine. Les diverses options pourront ensuite être considérées par Cascades pour leurs faisabilités technologiques et économiques sachant qu’elles ont été optimisées.

Des livres et des mots : l’entrée dans l’univers de l’écrit de 4 à 9 ans

Dans son milieu familial, le jeune enfant développe ses habiletés langagières en plus de s’initier à la lecture et à l’écriture. Ce chapitre se divise en deux sections. Dans la première, nous décrivons un ensemble d’études qui convergent vers un modèle théorique de la littératie familiale et de son lien avec le développement du langage et de la lecture. Ce modèle, proposé par Sénéchal et ses collègues, suggère une association robuste entre lecture partagée et langage oral, d’une part, et entre enseignement parental et habiletés de littératie, d’autre part. Dans la deuxième section du chapitre, nous montrons, en résumant des études corrélationnelles et quasi-expérimentales, comment l’entrée de l’enfant dans le monde de la lecture peut être facilitée par ses premières tentatives, même non conventionnelles, d’écriture de mots. Dans chacune des deux sections, nous nous intéressons aux trajectoires d’apprentissage allant d’habiletés émergentes à la compétence en lecture.

L’estime de soi des élèves du secondaire scolarisés en milieu défavorisé

Une bonne estime de soi est reconnue par les chercheurs comme étant un concept important pour la réussite scolaire de l’adolescent, de même que pour l’atteinte de ses objectifs d’avenir. Dans les milieux scolaires défavorisés, identifiés par le ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur, le taux de sortie des élèves sans diplôme d’études secondaires est plus élevé que dans les milieux favorisés. Des programmes d’intervention sont effectués dès le primaire sur la connaissance des différents domaines de l’estime de soi et sur son développement afin d’aider l’élève à mieux se connaître et à s’accepter. Considérant la structure différente de l’organisation de l’enseignement au secondaire, l’estime de soi est, la plupart du temps, abordée individuellement avec l’élève par les intervenants scolaires comme les psychologues, psychoéducateurs et éducateurs spécialisés. Afin de pouvoir outiller le personnel de ces milieux à aider les adolescents, cette étude a pour objectif de cibler les composantes de l’estime de soi les plus touchées chez les élèves, autant masculins que féminins, d’une école secondaire francophone québécoise située dans un milieu défavorisé. La deuxième partie de l’étude a pour objectif de répertorier quelques programmes d’intervention pour les élèves du secondaire et d’en faire une analyse critique. Les deux parties ont pour objectif final de cibler les composantes les plus désavantagées chez les élèves du 1er cycle en tenant compte du genre, afin d’avoir une intervention efficace auprès de ceux-ci. L’étude est menée auprès de 71 filles et garçons du premier cycle du secondaire (1re et 2e secondaire). L’instrument utilisé pour répondre aux buts de la présente recherche est le Profil des perceptions de soi pour adolescents de Harter (1988) traduit en français par Bouffard, Seidah, McIntyre, Boivin, Vezeau, & Cantin (2002). Les résultats précisent que les adolescentes sont plus à risque lorsqu’elles présentent une difficulté dans le domaine des amitiés profondes. En revanche, les garçons vivent davantage de détresse lorsque leur estime de soi est déficiente dans le domaine des compétences athlétiques et dans le domaine sentimental. La grande majorité des programmes d’intervention sur l’estime de soi s’adressant à des élèves du secondaire ne sont pas structurés pour un travail en dyade (intervenant/élève).

Détermination des niches écologiques du phytoplancton à partir de données in situ du lac Montjoie

Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

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.

Association entre l’environnement social en milieu de garde et les comportements liés à l’apport alimentaire et l'activité physique des enfants de trois à cinq ans

Résumé : Problématique : Puisque les enfants de moins de cinq ans passent environ 29 heures par semaine dans les milieux de garde et qu’ils apprennent en observant et en imitant les autres, les éducateurs et les pairs peuvent être des modèles importants dans l’apprentissage de saines habitudes de vie. Les objectifs étaient d’analyser les associations entre 1) les pratiques des éducateurs et l’apport alimentaire, 2) l’activité physique (AP) des enfants de trois à cinq ans dans les milieux de garde, 3) le degré d’influence des pairs sur l’apport alimentaire, et 4) l’AP des enfants de trois à cinq ans. Méthodes : Les associations entre les pratiques des éducateurs et les comportements liés à l’apport alimentaire et l’AP des enfants ont été étudiées à l’aide d’une étude transversale, menée auprès de 723 enfants de trois à cinq ans de 51 milieux de garde en Saskatchewan et au Nouveau-Brunswick à l’automne 2013 et 2014. Le degré d’influence des pairs sur l’apport alimentaire et l’AP des enfants a été étudié à l’aide d’une étude longitudinale, menée auprès de 238 enfants de trois à cinq ans au début et à la fin des années scolaires 2013-2014 et 2014-2015. L’AP des enfants a été mesurée à l’aide d’accéléromètres, et l’apport alimentaire a été mesuré à l’aide d’une analyse de consommation par pesée et photographiée. Une grille d’observation de l’environnement a permis de mesurer les pratiques des éducateurs en milieu de garde. Des régressions linéaires multiniveaux ont répondu aux quatre objectifs de l’étude. Résultats : Le modelage est positivement associé à l’apport en sucre (p=0,026) et l’éducation alimentaire est négativement associée à l’apport en calories (p=0,026) et en fibres (p=0,044). Ne pas utiliser de récompenses alimentaires est négativement associée à l’apport en gras (p=0,049). Aucune pratique n’est associée à l’AP des enfants. Plus l’écart entre l’apport alimentaire et l’AP des enfants et ceux de leurs pairs est grand au début de l’année, plus les enfants voient leur apport alimentaire et leur AP changer, se rapprochant de la moyenne de leurs pairs neuf mois plus tard (p<0,05). Conclusion : Les éducateurs et les pairs jouent un rôle important dans l’adoption d’habitudes alimentaires saines et d’AP chez les enfants de trois à cinq ans dans les milieux de garde. L’environnement social est donc important à considérer dans les interventions de promotion d’habitudes de vie saine dans les milieux de garde.