Nouveaux matériaux durables pour un modèle de serre commerciale au Québec dans une perspective d'économie circulaire

L’objectif principal de ce projet est d’élaborer un nouveau modèle de serre canadien pour les petites et moyennes entreprises serricoles avec des matériaux durables produits dans une perspective d’économie circulaire. Le gouvernement du Québec cherche à doubler la production en serre à l’horizon 2025 et les Producteurs en Serres du Québec investissent pour réduire l’empreinte environnementale de leur industrie. Il devient essentiel de proposer de nouveaux matériaux, plus durables et mieux intégrés dans une économie circulaire, pour la construction des différents éléments de la serre (le recouvrement et la structure, incluant les dalles de béton). Il est à noter que l’autonomie alimentaire canadienne est un sujet d’importance majeure pour combler les besoins essentiels du Canada en matière de fruits et légumes. Ce modèle de serre sera conçu pour augmenter la productivité et l’accessibilité aux produits locaux à l’année et réduire la consommation de combustibles non renouvelable (mazout et propane).

L’objectif du candidat est de caractériser les matériaux polymères pour le recouvrement et la structure des serres. Pour le revêtement, l’objectif à terme est de formuler de nouveaux polymères plus durables et écoénergétiques à base de polyéthylène (PE) et de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) recyclés. Cela permettra de réduire l’intensité énergétique nécessaire au développement des plantes et la consommation des énergies non renouvelables pour la production des denrées alimentaires. Pour la structure, l’objectif est de formuler et d’assembler des matériaux polymères composites à base de plastiques recyclés, à l’aide de l’impression 3D.  Ces tâches seront réalisées sous la supervision des professeurs Claudiane Ouellet-Plamondon et Éric David de l’ÉTS, ainsi que du postdoc Patrick Brisebois. Le doctorant inscrit en génie aura quatre objectifs spécifiques : 
1)   Établir les critères et un protocole de contrôle de la qualité des intrants en matériaux plastiques provenant du milieu agricole et d'autres sources; 
2) Caractériser et valider les propriétés des polymères (transmission de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR), conductivité thermique, résistance mécanique) fabriqué par le partenaire industriel selon différentes configurations et niveaux d’humidité relative; 
3)    Mesurer la microstructure des polymères, par la rhéologie et la microscopie électronique; 
4)    Réaliser des tests de durabilité et valider la performance par des tests de vieillissements accélérés des polymères et étudier leur dégradation ainsi que simulant la lumière naturelle du soleil. 

Les personnes intéressées doivent envoyer les documents identifiés de la façon suivante:
•        Une lettre de motivation,
•        Un curriculum vitae avec une liste d’article publié, 
•        Un plan de recherche d’une page. 

Connaissances requises

- Habileté à mener des expériences au laboratoire 
- Habileté à rédiger des rapports, des articles scientifiques et des suivis réguliers 
- Volonté de trouver des solutions innovantes 
- Intérêt pour la caractérisation avancées des matériaux 
- Intérêt pour la chimie des polymères 
- Capacité à travailler de manière indépendante et en équipe pluridisciplinaire
- Capacité à écrire et à lire en français et en anglais, communication orale en français un atout
- Capacité à communiquer sur les réseaux sociaux

Programme d'études visé

Doctorat

Domaines de recherche

Le développement durable, l'économie circulaire et les enjeux environnementaux, Les infrastructures et les milieux bâtis, Les matériaux innovants et la fabrication avancée

Financement

Bourse doctorale du MAPAQ

Autres informations

Date de début : 6 septembre 2022

Partenaire impliqué : Un groupe de partenaires