Grant: Discovery Grants Program - Individual

Les ressources énergétiques renouvelables, dont l'éolienne, font partie de la solution au problème mondial de l'énergie. Dans les dernières décennies, différents types de matériaux tels que le bois, l'aluminium et les composites ont été utilisés dans la fabrication de pales d'éoliennes. Cependant, nous soupçonnons que les bio-composites thermoplastiques auraient des propriétés et un niveau de performance qui permettraient de concurrencer avec ces matériaux. C'est dans cette perspective que le projet s'inscrit et il vise le développement de nouveaux bio-composites thermoplastiques dédiés ? la fabrication de pales, de petites éoliennes, par thermoformage et ? l'évaluation du potentiel d'utilisation des micro-ondes ? l'étape de chauffage de ce procédé. Le premier volet nécessite une méthodologie sur l'élaboration des bio-composites et sur la thermoformabilité de ces matériaux; ceci permettra de déceler les meilleures conditions d'utilisation de ces matériaux pour la fabrication d'une pale d'éolienne par thermoformage. Quant au chauffage des bio-composites par micro-ondes pour des applications en thermoformage, il n'existe pas non plus d'études concluantes sur le sujet. L'intérêt porté ? cette technique de chauffage est la possibilité de réaliser un gain considérable en temps. Son efficacité énergétique serait reliée aux propriétés diélectriques du bio-composite; propriétés qui révèlent l'aptitude du matériau ? produire de la chaleur lorsqu'il est exposé au champ électrique des micro-ondes. Un des avantages du chauffage micro-ondes est la possibilité de l'automatiser et de l'insérer dans une appareil de thermoformage. L'objectif principal de l'étude vise deux axes: i) développer une méthodologie originale, qui passe de l'élaboration de bio-composites ? la fabrication d'une pale d'éolienne par thermoformage et ii) évaluer l'efficacité énergétique de l'utilisation des micro-ondes. Pour le premier volet, avec le souci d'améliorer les propriétés structurales des composites, on propose l'incorporation dans la résine d'un mélange de deux renforts cellulosiques ? deux échelles différentes associant des nanofibres de cellulose et des fibres macroscopiques. Pour cela, deux familles de composites ? fort potentiel économique seront élaborées et caractérisées: l'une considère le chanvre et l'autre, le bois. Comme résine, nous considérerons le polyéthylène téréphtalate, PET. Ce type de polyester présente un bon potentiel pour le développement de matériaux avancés. Les travaux s'inscrivent dans une stratégie de recherche-développement dans le but de valoriser des fibres végétales dans des produits bio-composites ? haute valeur ajoutée, de rendre plus efficace le procédé de thermoformage de ces matériaux et de former une main-d'uvre qualifiée en plasturgie. En plus, ces travaux concernent une diversité de sujets qui permettent l'avancement des connaissances en génie.