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Un important financement pour les travaux de recherche intersectorielle 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 subvention de 338 688 $ du ministère de l’Économie et de l’Innovation, par l’intermédiaire de PRIMA Québec, pour un projet novateur de décontamination des eaux. L’équipe multidisciplinaire souhaite tirer profit des propriétés uniques des nanomatériaux pour développer de nouveaux procédés électro-catalytiques avancés (ECA).
Le projet vise la création de solutions novatrices pour décontaminer les eaux contenant des composés chimiques nocifs, comme les substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (PFAS). On les retrouve dans des cosmétiques, des produits de nettoyage, des mousses extinctrices de feu et des retardateurs de flamme. Au-delà de certaines concentrations, leur présence peut être néfaste pour la santé.
Les nanomatériaux pour dégrader les produits chimiques
L’originalité de ces travaux repose sur le développement d’électrodes à base de nouveaux matériaux nanostructurés et leur intégration dans un procédé ECA pour la dégradation de composés chimiques.
« Nous allons mettre à profit plus de 25 ans d’expérience et de savoir-faire dans ce domaine afin de développer une nouvelle classe d’électrodes à base d’oxydes métalliques. Celles-ci offriront des surfaces spécifiques inégalées tout en préservant une excellente conductivité électrique et une stabilité chimique. »
Le professeur El Khakani du Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS.
« Ces procédés ECA offrent un grand potentiel pour décontaminer les eaux en y éliminant les polluants organiques persistants (POP), tels que les PFAS. Ces POP ont été ciblés par différentes législations canadiennes, américaines et européennes comme étant des perturbateurs endocriniens responsables de nombreuses conséquences sur la faune aquatique », précise le professeur Drogui, du Centre Eau Terre Environnement de l’INRS.
« La chimie des composés PFAS est complexe. Il faut des outils de spectrométrie de masse à haute résolution pour bien identifier et mesurer la centaine de formes chimiques que peut prendre cette famille de composés et bien évaluer l’efficacité des procédés de décontamination », ajoute le professeur Sébastien Sauvé, du Département de chimie de l’Université de Montréal.
D’abord fabriquées par l’équipe du laboratoire du chercheur El Khakani, les nouvelles électrodes seront ensuite transférées au laboratoire du professeur Drogui et intégrées dans des réacteurs ECA de nouvelle génération afin de développer et d’optimiser des procédés de dégradation des PFAS. Finalement, l’analyse et le suivi de ces contaminants et de leurs produits de dégradation seront réalisés sous la direction du professeur Sébastien Sauvé, à l’Université de Montréal.
Des partenariats porteurs pour l’innovation et la formation
Ces travaux de recherche se font en étroite collaboration avec deux partenaires industriels, soit SANEXEN et Rio Tinto Fer et Titane (RTIT). SANEXEN est une entreprise membre de la famille LOGISTEC, experte en restauration de sites et en gestion des sols contaminés et des matières résiduelles. « Avec ce projet, nous répondrons non seulement aux besoins sociétaux en ce qui concerne les préoccupations sur les eaux polluées, mais également aux intérêts plus précis de nos partenaires industriels. Cela s’inscrit pleinement dans la mission fondamentale de l’INRS », enchaîne le professeur Drogui.
« SANEXEN est à l’avant-garde en matière d’innovation dans le domaine du traitement des contaminants émergents dans l’eau, entre autres grâce à sa technologie ALTRA Solutions éprouvée. Les travaux en décontamination des eaux de l’INRS sont au diapason de notre vision stratégique », soutient Martin Bureau, vice-président Innovation de SANEXEN.
L’apport de RTIT à ce projet est indispensable en ce qui concerne les matériaux à base de fer et de titane, puisqu’ils seront utilisés pour le développement des électrodes. Ce partenaire fournira également les matériaux et l’expertise pour le suivi du vieillissement des électrodes et leur mise à l’échelle éventuelle. « Nous sommes heureux de contribuer à ce projet qui fait non seulement 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 au Centre de Technologie de RTIT à Sorel-Tracy.
La collaboration au service de la formation
Ce projet offrira également aux membres doctorants et postdoctorants de l’équipe de recherche, issus 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, tant dans le domaine des nanomatériaux que dans ceux de l’électrotechnologie et de la chimie analytique.
« Ce projet illustre l’importance d’établir des partenariats entre le milieu industriel et ceux de la recherche et de l’enseignement supérieur pour favoriser la croissance d’une économie verte et durable au Québec. Notre gouvernement est fier de soutenir ce projet de recherche et d’innovation qui contribuera à la décontamination des eaux tout en stimulant le développement de nouvelles technologies vertes. »
Benoit Charette, ministre de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, ministre responsable de la Lutte contre le racisme et ministre responsable de la région de Laval.
Les recherches intersectorielles sont prioritaires à l’INRS, entre autres parce que les travaux qui en découlent sont souvent porteurs d’innovation.
« Pour nos professeures et nos professeurs, c’est l’occasion de travailler à la fois dans le milieu de la recherche universitaire et dans celui de l’industrie tout en répondant à des enjeux pertinents pour la santé et l’environnement »,
Luc-Alain Giraldeau, directeur général de l’INRS.
Dans ce projet, la complémentarité des expertises des trois chercheurs principaux et de leurs équipes respectives est un atout majeur pour atteindre les objectifs en recherche. « La perspective d’appliquer nos résultats à la résolution d’un problème réel et préoccupant est très valorisante ! En particulier à cause de la collaboration avec nos partenaires industriels », conclut le professeur El Khakani.
L’équipe de recherche bénéficie d’un financement total de près de 760 000 $, soit 270 000 $ du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), 338 688 $ de PRIMA Québec et 151 200 $ provenant de contributions de ses partenaires industriels. Par ailleurs, les professeurs Drogui et El Khakani poursuivent également des recherches sur la décontamination des eaux.
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