209 - Techniques, mesures et systèmes

Riches en minéraux, polysaccharides, oligoéléments et fibres, les macroalgues du Québec sont encore sous-utilisées dans l’alimentation humaine et animale.

Deux variétés d’algues brunes du genre Fucus vesiculosus et Ascophyllum nodosum (récoltées à Saint-Fabien sur mer, Québec) ont été séchées par air chaud (AC) et lyophilisation (L). Le séchoir AC opérait avec flux transversal (0.5 m/s) ou parallèle (1.5 m/s) à 52^oC. Le lyophilisateur avait une température de tablette de 20^oC et 30 mTorr de vide. La cinétique de séchage a été déterminée durant la déshydratation. La composition globale, la teneur en composés phénoliques et minéraux, et le compte bactérien ont été évalués avant et après le séchage.

Les deux variétés d’algues ont été relativement faciles à sécher par AC, avec un temps de 150 et 65 min (parallèle) ou 140 et 50 min (transversal) pour Ascophyllum et Fucus, respectivement. Ascophyllum sèche plus lentement que Fucus notamment à cause de la présence de vésicules d'air et ce tant par AC que par L (25 h vs 13 h, respectivement). La lyophilisation aide à conserver la quasi-totalité des composés phénoliques initiaux (2 mg GAE/g sur une base sèche). En contrepartie, la température élevée de l’AC permettrait une diminution marquée des comptes bactériens initiaux.

L'étude approfondie du séchage de macroalgues du Québec contribuera à leur valorisation comme ingrédients fonctionnels concentrés et stables, ainsi qu'à ouvrir des voies de transformation encore inexplorées.

Au Mexique, 1.5 millions d’enfants souffrent de malnutrition étant les protéines les macronutriments les moins accessibles pour la consommation. Dans les temps préhispanique, les aztèques utilisés la cyanobactérie Arthrospira platensis recueilli du lac de Texcoco, comme une source de protéines, grâce au contenu de ce nutriment (60-70% base sèche).

Dans cette étude, une souche d’A. platensis native du lagon de Sayula, Jalisco, a été isolée afin d’évaluer deux systèmes de culture de type air-lift, avec (0.48 Lmin^-1 avec un flux de photons de 97.2 µmol m^-2s^-1) et sans recirculation, et de mesurer l’effet sur la croissance de ces cyanobactéries. Les conditions d’opération des deux systèmes étaient une photopériode de 16h lumière/8h obscurité et mise à l'échelle de 2.5 fois aux 3 jours, jusqu’atteindre un volume de 3L, dans un milieu Zarrouk. Les propriétés thermiques des micro-algues séchées par de différentes méthodes, seront évaluées avec un calorimètre différentiel-DSC. Les algues seront introduites dans de différents matrix alimentaires pour évaluer son acceptation.

Le système de culture avec recirculation a atteint une production de biomasse de 1.59 gL^-1 dans 8 jours, contrairement à celui sans recirculation, lequel a atteint  0.76 gL^-1, dans la même période.

L’évaluation des différents systèmes de culture et de séchage de micro-algues ainsi comme de son adéquation au matrix alimentaires, nous donneront alternatives pour aider à combattre la malnutrition au Mexique.

La synergie musculaire est considérée comme une approche pouvant être utilisée par le cerveau pour efficacement activer plusieurs muscles impliqués dans un mouvement. Ici il est question de la synergie du biceps brachial, un muscle multifonctionnel. On a analysé des ensembles de 8 signaux électromyographiques captés au-dessus du muscle de 10 sujets alors que leur main droite était en pronation ou en supination et qu’ils étaient assis avec le coude plié ou debout le bras étendu horizontalement. La valeur quadratique moyenne de ces signaux a été obtenue et avec un algorithme de factorisation matriciel non négatif, 3 synergies musculaires d’une durée de 4,2 s ont été identifiées. À partir des 3 coefficients obtenus, une fenêtre de 0,2 s est initialement utilisée pour entrainer un classifieur bayésien qui, sur les 0,2 s suivantes estime pour chacun des 400 échantillons qu’elle contient la probabilité (entre 0 et 1) que la main soit dans une position donnée. Ceci se répète à tous les 0,2 s et à la fin une courbe de 7600 valeurs (couvrant 3,8 s) est obtenue. Avec la main en pronation ou supination, la valeur moyenne des 3 ou 4 essais de chaque sujet a variée entre 0,53 et 0,98. Comme toute valeur >0,5 indique une bonne classification, le classifieur bayésien peut donc être utilisé pour détecter la posture de la main. Une classification en temps réel sera bientôt effectuée avec un filtre de Kalman sur des signaux du biceps alors que la main alterne entre pronation et supination.

En milieu urbain, le trafic automobile représente une des principales sources de polluants atmosphériques. Afin d’améliorer l’efficacité des plans de lutte contre la pollution atmosphérique, il apparaît nécessaire d’étudier la variabilité des émissions automobiles en détails, c’est-à-dire à l’échelle du véhicule.

Cette communication explore les analyses qui sont rendues possibles par l’accessibilité grandissante aux données télématiques. Elle porte en particulier sur l’analyse de données anonymisées prélevées pendant un an sur près de 16 000 trajets effectués par une flotte de véhicules particuliers à Sheffield, au Royaume-Uni.

Les résultats montrent que l’heure de la journée et le type de journée (jour normal de semaine, de fin de semaine, ou de vacances) influent sur les émissions automobiles jusqu’à 30% et 57% respectivement. Il apparaît également que de mauvaises conditions météorologiques induisent des émissions jusqu’à 27% plus faibles. Par ailleurs, la conduite à la lumière du jour correspond à des émissions 9% plus faibles que la conduite de nuit.

L’analyse de données télématiques anonymisées nous confronte à des défis méthodologiques nombreux et importants, mais nous offre des perspectives nouvelles et prometteuses face à des problèmes jusqu’ici inextricables. Ainsi, les résultats révèlent certaines sources des variations des émissions automobiles qu’il apparaît primordial de considérer dans les modèles de prévision de la qualité de l’air.

L’industrie laitière québécoise est en pleine mutation. Elle fait face à de nombreux défis, tant sur le plan économique qu’environnemental.  La mise en application de nouveaux accords de libre-échange et la crise du lait diafiltré fragilisent la structure économique du système et diminue sa performance environnementale. Or, compte-tenu de la contribution significative de l’industrie laitière aux changements climatiques, il faut s’attendre à un renforcement de la réglementation environnementale à l’échelle internationale. La pérennité de la filière québécoise dépendra donc de sa capacité à s’adapter à ces enjeux. Dans ce contexte, la mise en œuvre du principe d’éco-efficience, pour mesurer conjointement la performance économique et environnementale d’un système, pourrait permettre de faire émerger des solutions de compromis afin d’améliorer sa compétitivité. 

Nos travaux visent à développer un outil de mesure d’éco-efficience, basé sur l’approche cycle de vie, permettant de corréler la performance des transformateurs laitiers québécois en matière d’éco-efficience, à celle de leur chaîne de valeur et de leur filière. Notre approche est innovante dans le sens où elle propose une évaluation polysémique de la valeur afin de favoriser la création de valeur partagée entre producteurs, transformateurs et consommateurs. Dans une perspective plus générale, ce projet vise à participer au développement de solutions de mise en œuvre du développement durable dans l’industrie laitière.

Les microalgues possèdent un fort potentiel de valorisation dans plusieurs domaines, dont l’alimentation, les nutraceutiques et les biocarburants. Ce potentiel est toutefois sous-utilisé faute notamment de méthodes efficaces, économiques et propres pour récolter la biomasse microalgale à grande échelle. La microfiltration tangentielle (MT) est un procédé prometteur pour cette application, mais la plupart des études se sont limitées à l’utilisation de membranes organiques testées à échelle de laboratoire. La présente étude visait à évaluer l’intérêt de la MT sur membrane céramique hydrophile à vitesse tangentielle relativement élevée (5 m/s) pour la récolte des microalgues de petite taille à l’échelle pilote. Elle a été réalisée avec une membrane en alumine et trois espèces d’algues (Chlorella vulgaris, Tisochrysis lutea et Porphyridium cruentum) afin d’évaluer l’influence du type de biomasse sur la performance de filtration. La meilleure performance a été obtenue avec la chlorelle. Les flux de perméation moyens obtenus avec cette algue allaient de 441 à 73 L/m²/h selon la concentration initiale de biomasse (0,25 à 1 g/L). Le dosage des macromolécules et la détermination des résistances spécifiques contribuant à la résistance hydraulique de la membrane ont permis d’inférer des mécanismes de colmatage distincts selon la biomasse considérée. Les résultats indiquent que la MT sur membrane céramique est une option intéressante pour récolter certaines microalgues dont la chlorelle.

Dans le présent article l’intérêt de notre travail de recherche porte sur la compréhension des phénomènes mis en jeu dans la formation et l’oxydation des polluants dans une flamme Propane/Air de diffusion laminaire et turbulente soumise à un champ électrique. En effet, de nouvelles technologies pour assister la combustion connaissent un véritable essor : c’est l’utilisation de systèmes de contrôle actif comme : le champ électrique, le champ magnétique, le champ électromagnétique et/ou une excitation acoustique. Plusieurs études et travaux sur les plasmas froids appliqués aux flammes ont démontré des effets intéressants sur la réactivité chimique des radicaux et des espèces formées au sein du plasma pour transformer (oxyder) les molécules polluantes en molécules inoffensives. Grâce à l’application d’un champ électrique, les collisions ioniques et électroniques avec des molécules de gaz neutres influencent la forme de la flamme, l'intensité de combustion, les émissions de particules, la formation de suie et le taux de production d'ions. Des résultats très intéressants ont été obtenus sur notre montage expérimental lorsqu'un champ électrique a été généré.