Financement important pour les travaux de recherche intersectoriels de deux professeurs de l’INRS.
Patrick Drogui et My Ali El Khakani, professeurs à l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), et Sébastien Sauvé, professeur à l’Université de Montréal, ont reçu une bourse de 338 688 $ du ministère de l’Économie et de l’Innovation par PRIMA Québec pour un projet novateur en décontamination des eaux. L’équipe multidisciplinaire souhaite profiter des propriétés uniques des nanomatériaux pour développer de nouveaux procédés électro-catalytiques (ECA) avancés.
Le projet vise à créer des solutions innovantes pour décontaminer les eaux contenant des composés chimiques nocifs, tels que les substances perfluoroalkyle et polyfluoroalkyle (PFAS). On les trouve dans les cosmétiques, les produits d’entretien, les mousses anti-incendie et les retardateurs de flamme. Au-delà de certaines concentrations, leur présence peut être nocive pour la santé.
Des nanomatériaux pour dégrader les produits chimiques
L’originalité de ce projet réside dans le développement d’électrodes à base de nouveaux matériaux nanostructurés et leur intégration dans un procédé ECA de dégradation de composés chimiques. « Nous mettrons à profit nos 25 ans d’expérience et de savoir-faire dans ce domaine pour développer une nouvelle classe d’électrodes à base d’oxydes métalliques. Ceux-ci offriront des surfaces spécifiques inégalées tout en préservant une excellente conductivité électrique et stabilité chimique », a déclaré le professeur El Khakani du Centre de recherche Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS.
Professeur INRS Patrick Drogui, spécialiste des électrotechnologies et du traitement des eaux usées. Crédit : Josée Lecompte
« Ces procédés ECA ont un grand potentiel pour décontaminer les eaux en éliminant les polluants organiques persistants (POP), tels que les PFAS. Ces POP ont été ciblés par diverses législations canadiennes, américaines et européennes en tant que perturbateurs endocriniens responsables de nombreuses conséquences sur la faune aquatique », précise le professeur Drogui du Centre de recherche Eau Terre Environnement de l’INRS.
« La chimie des composés PFAS est complexe. Des outils de spectrométrie de masse à haute résolution sont nécessaires pour bien identifier et mesurer les centaines de formes chimiques que peut prendre cette famille de composés et pour bien évaluer l’efficacité des procédés de décontamination », ajoute le professeur Sébastien Sauvé, du Département de chimie de l’Université de Montréal.
Les nouvelles électrodes seront fabriquées par l’équipe dans le laboratoire d’El Khakani puis transférées au laboratoire du professeur Drogui pour être intégrées dans les réacteurs ECA de nouvelle génération afin de développer et d’optimiser les processus de dégradation des PFAS. Enfin, l’analyse et le suivi de ces contaminants et de leur dégradation seront effectués sous la direction du professeur Sébastien Sauvé de l’Université de Montréal.
Des partenariats prometteurs pour l’innovation et la formation
Cette recherche est menée en étroite collaboration avec deux partenaires industriels, SANEXEN et Rio Tinto Fer et Titane (RTIT). SANEXEN fait partie de la famille LOGISTEC, experte en réhabilitation de sites et en gestion des sols contaminés et des matières résiduelles. « Avec ce projet, nous répondrons non seulement aux besoins sociétaux en matière de préoccupations concernant les eaux polluées, mais aussi aux intérêts plus spécifiques de nos partenaires industriels. Cela s’inscrit pleinement dans la mission fondamentale de l’INRS », précise le professeur Drogui.
« SANEXEN est à la pointe de l’innovation dans le traitement des contaminants émergents dans l’eau, en partie grâce à sa technologie éprouvée ALTRA Solutions. Les travaux de l’INRS dans le domaine de la décontamination des eaux s’inscrivent dans notre vision stratégique », a déclaré Martin Bureau, vice-président Innovation de SANEXEN.
Professeur INRS My Ali El Khakani, expert en matériaux nanostructurés. Crédit : Christian Fleury
La contribution de la RTIT à ce projet est essentielle en termes de matériaux à base de fer et de titane, puisqu’ils seront utilisés pour le développement des électrodes. Le partenaire fournira également les matériaux et l’expertise pour suivre le vieillissement des électrodes et leur éventuelle mise à l’échelle. « Nous sommes heureux de contribuer à ce projet, qui non seulement fera appel à notre expertise dans le domaine des matériaux fer et titane, mais qui vise également à résoudre des problèmes environnementaux préoccupants pour la société », ajoute Yves Pépin, directeur-TiO2 à la Centre de technologie RTIT à Sorel-Tracy.
Collaboration à des fins de formation
Ce projet offrira également aux doctorants et post-doctorants de l’équipe de recherche, de l’INRS et de l’Université de Montréal, un environnement de formation multidisciplinaire exceptionnel. En effet, ils pourront acquérir des connaissances scientifiques et techniques diversifiées dans le domaine des nanomatériaux, de l’électrotechnologie et de la chimie analytique.
« Ce projet illustre l’importance d’établir des partenariats entre l’industrie et les secteurs de la recherche et de l’enseignement supérieur pour favoriser la croissance d’une économie verte et durable au Québec. Notre gouvernement est fier d’appuyer ce projet de recherche et d’innovation qui contribuera à la décontamination de l’eau tout en stimulant le développement de nouvelles technologies vertes », a déclaré Benoit Charette, ministre de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques et ministre responsable de la Lutte. Contre le racisme.
La recherche transversale est une priorité à l’INRS, en partie parce que les travaux qui en découlent conduisent souvent à l’innovation. « Pour nos professeurs, il s’agit d’une opportunité de travailler à la fois dans les milieux de la recherche académique et industrielle, tout en abordant des enjeux liés à la santé et à l’environnement », déclare Luc-Alain Giraldeau, directeur général de l’INRS.
Dans ce projet, l’expertise complémentaire des trois chercheurs principaux et de leurs équipes respectives est un atout majeur pour l’atteinte des objectifs de recherche. « La perspective d’appliquer nos résultats à la résolution d’un problème réel et préoccupant est très enrichissante ! Notamment grâce à la collaboration avec nos partenaires industriels », conclut le professeur El Khakani.
L’équipe de recherche a reçu un financement total de près de 760 000 $, dont 270 000 $ du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, 338 688 $ de PRIMA Québec et 151 200 $ en contributions de ses partenaires industriels. Les professeurs Drogui et El Khakani poursuivent également des recherches sur la décontamination des eaux.
