Des solutions plus vertes pour tous les revêtements

Catherine Couturier
Collaboration spéciale
Les chercheurs explorent des processus pour changer le revêtement des trains d’atterrissage d’avion plutôt que de remplacer complètement ces équipements qui peuvent coûter jusqu’à un demi-million de dollars.
Photo: Getty Images Les chercheurs explorent des processus pour changer le revêtement des trains d’atterrissage d’avion plutôt que de remplacer complètement ces équipements qui peuvent coûter jusqu’à un demi-million de dollars.

Ce texte fait partie du cahier spécial Recherche

Fondé il y a cinq ans, le réseau Green-SEAM de l’Université Concordia permet à des spécialistes de tous horizons de se rassembler, pour développer des processus qui améliorent les performances tout en intégrant les préoccupations environnementales.

Les travaux du réseau Green-SEAM (Surface Engineering for Advanced Manufacturing, ou ingénierie de surface axée sur le secteur de la fabrication de pointe) touchent plusieurs domaines de pointe, de l’industrie de l’aérospatiale à celle des ressources naturelles et de l’énergie renouvelable. Formé il y a cinq ans, le réseau subventionné par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada regroupe des experts en ingénierie de surface de 11 universités canadiennes et de 14 entreprises et autres laboratoires gouvernementaux qui se spécialisent dans les matériaux de revêtement.

« Nous voulions créer un endroit où les spécialistes de différentes disciplines travaillent ensemble pour développer des processus qui améliorent les performances, mais en y intégrant les préoccupations environnementales », explique Christian Moreau, professeur au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial et directeur de Green-SEAM. En effet, si, par exemple, l’application d’un revêtement sur une turbine a un coût environnemental (ressources, matériel, énergie), ce processus peut conduire à des économies d’essence ou d’émissions de CO2.

C’est pourquoi le Green-SEAM intègre des spécialistes en analyse de cycle de vie (ACV), comme la professeure à l’École de gestion John-Molson de l’Université Concordia Shannon Lloyd. « C’est assez nouveau, cette intégration de l’analyse de cycle de vie à même les recherches en ingénierie des surfaces »,confie-t-elle. « Historiquement, nous nous concentrions sur la résolution d’un problème, en créant, ce faisant, d’autres problèmes. Nous avons désormais les outils et les méthodes pour vraiment comprendre les impacts qu’une technologie aurait si elle était développée, utilisée et adoptée de telle ou telle façon », poursuit la professeure.

Du micro au macro

Les membres de Green-SEAM travaillent sur plusieurs thématiques, et leurs recherches comprennent tant des analyses de technologies spécifiques en développement que des études macro s’intéressant aux innovations possibles pour améliorer un secteur complet, comme celui de l’énergie.

En collaboration avec Safran, une compagnie d’aviation française membre du réseau, Shannon Lloyd s’est penchée sur deux technologies ayant le potentiel de réduire l’impact environnemental de la compagnie. Celle-ci a comparé deux types de technologie pour retirer le revêtement de trains d’atterrissage d’avion. Les revêtements de train d’atterrissage ont en effet une durée limitée et, plutôt que de remplacer au complet ces équipements de pointe (qui coûtent jusqu’à un demi-million de dollars), on cherche à retirer le revêtement pour en remettre un nouveau. La chercheuse s’est appliquée à comparer les avantages et les inconvénients de deux technologies, celle de bain chimique (qu’on utilise présentement), et une nouvelle technologie en développement à jet d’eau pulsé.

« Nous avons effectué plusieurs scénarios pour mesurer la performance de ces technologies », note Mme Lloyd. Résultat ? La nouvelle technologie est prometteuse, et le revêtement ainsi mécaniquement détaché pourrait être recyclé.

Mais les technologies novatrices ne sont pas toujours plus efficaces du point de vue environnemental. Dans une autre recherche en collaboration avec l’Université d’Alberta, la professeure Lloyd a comparé l’utilisation d’un enduit chauffant pour les tuyaux aux éléments chauffants actuellement utilisés pour recouvrir ceux-ci. Si l’enduit engendre des économies d’énergie, le processus d’installation et de fabrication avait un coût environnemental qui n’était pas avantageux… sauf si la technologie était utilisée dans les endroits où l’électricité est produite avec des combustibles fossiles, comme en Alberta ou au Nunavut.

Intégrer l’ACV aux mentalités

Non seulement il est important d’étudier les impacts environnementaux des technologies de traitement de surface, mais il est essentiel de le faire dès le début du développement : « Les gens de l’industrie investissent tellement d’argent dans le développement de technologies qu’ils veulent de plus en plus avoir un portrait global des impacts environnementaux », souligne M. Moreau.

En plus d’analyser l’impact environnemental, les chercheurs étudient également la viabilité économique des nouvelles technologies, une information cruciale pour les compagnies lorsqu’il est temps de prendre des décisions. « Il y a une décennie, c’était beaucoup plus cher de choisir la solution meilleure pour l’environnement. Mais c’est de moins en moins le cas, surtout lorsqu’on considère tous les autres risques financiers liés aux impacts environnementaux », affirme Mme Lloyd.

Les compagnies font face à de plus en plus de pression de la part d’une variété de parties prenantes (gouvernement, citoyens) pour réduire leur impact environnemental. « Le secteur de l’aviation vise la carboneutralité d’ici 2050. Ça arrive vite », rappelle M. Moreau.

Même si plusieurs étudiants considèrent encore que l’impact environnemental n’est pas leur responsabilité, les professeurs observent un intérêt grandissant envers l’ACV.« C’est essentiel. Ce sont les futurs travailleurs de l’industrie », conclut le professeur.

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