202 - Environnement

Depuis des décennies, le taux de recyclage des plastiques dans les pays riches plafonne aux environs de 25%. La complexité même du tri des plastiques à recycler rend l’opération extrêmement inefficace. Il faut qu’ils soient de même nature, non souillés, de même couleur, sans additifs incompatibles… Le problème a dépassé la limite des pays pour devenir un problème mondial, et les océans  ne cessent d’accumuler des déchets de plastiques de toutes sortes : il a aussi des conséquences écologiques extrêmement graves, détruisant des vies animales par millions sur terre, dans les airs et sous l’eau.

Il faut cesser de polluer avec les plastiques. L’Europe l’a bien compris en décidant d’interdire tout plastique dans les décharges publiques à partir de 2022. Leur solution? La valorisation, i.e. l’incinération, qui n’est pas sans conséquences néfastes.

Il est impensable de ne plus produire de plastiques, mais  il existe une solution immédiate en se convertissant aux ‘végéplastiques’, i.e. des plastiques fabriqués à partir de végétaux, qui possèdent les propriétés des ‘pétroplastiques’, mais qui ont aussi la propriété d’être compostables, au même titre que les déchets de table et qui utilisent les mêmes centres de compostage.

Mais voilà, les lois actuelles du Québec interdisent ces végéplastiques.

Dans cet exposé, je vais expliquer en quoi au Québec, il n’est pas possible d’avoir recours aux végéplastiques, alors qu’ils commencent à faire leur apparition dans d’autres pays.

De plus en plus d’agriculteurs, conscients que leurs pratiques agricoles contaminent l’environnement, convertissent leur régie de culture conventionnelle en régie biologique. Le guide du CÉROM et du RGCQ (2014) fait état des résultats d’essais sur 3 ans pour plusieurs variétés de blé en régie conventionnelle, mais ne fait aucune recommandation quant aux variétés qui conviendraient à une régie biologique. Notre recherche se situe dans un prolongement des essais du RGCQ afin d’aider les agriculteurs en régie biologiques à faire de meilleurs choix. L’hypothèse prévoit que le T. aestivum L. var. Major et le T. aestivum L. var. Fuzion se qualifient pour l’agriculture biologique. Les deux variétés de blé ont été cultivées dans la région de Nicolet (zone 2) et la région de Saint-Hyacinthe (zone 1) sur deux terrains situés à proximité l’un de l’autre et présentant des conditions édaphiques et climatiques similaires. Nous avons comparé les rendements, l’atteinte par la fusariose et la résistance aux taches foliaires entre les variétés et les régies de culture. Nous avons aussi tenu en compte les relevés météorologiques et la fertilité du sol. Notre hypothèse se vérifie; les deux variétés se qualifient pour l’agriculture biologique, mais la variété Major a offert de meilleurs rendements et une meilleure résistance à la fusariose et aux taches foliaires. Dans une prochaine saison, nous reprendrons l’expérience afin de réduire «l’effet année» sur nos résultats.

Résumé : Résultats d’une étude auprès des arpenteurs-géomètres quant à leurs intérêts/actions en développement durable

L’objectif de développement durable n°11 est de bâtir des villes durables¹. Par ailleurs, les arpenteurs-géomètres sont des acteurs importants de l’aménagement du territoire. En effet, «l'arpenteur-géomètre a l'exclusivité des actes d'arpentage et de cartographie et agit à titre de conseiller dans la gestion intégrée du territoire »². Au vu de son rôle, il devrait être un acteur actif qui pose des actions concrètes de développement durable dans ses activités professionnelles. Ces dernières sont entre autres, les plans de lotissement, les implantations ou encore les certificats de localisations. Cependant, est-ce bien le cas ? Pour y répondre, nous avons effectué un sondage et des entrevues pour évaluer la prise en compte des principes de développement durable auprès des arpenteurs-géomètres du Québec. Nous souhaitons présenter les résultats de cette étude qui a permis de sensibiliser les arpenteurs-géomètres sur leurs possibilités d’interventions afin de contribuer de manière plus substantielle au développement durable.

1- http://www.undp.org/content/undp/fr/home/sdgoverview/post-2015-development-agenda.html

2- Ordre des Arpenteurs Géomètres de Québec, Encyclopédie de l’Agora, http://agora.qc.ca/dossiers/Arpenteur-geometre

La dépollution des environnements contaminés aux hydrocarbures est devenue un enjeu écologique et sanitaire majeur. L’utilisation d’êtres vivants, tels que les plantes et leurs microorganismes racinaires associés, est une alternative « verte » aux techniques de dépollution traditionnelles couteuses et destructrices. Les bactéries jouent une fonction fondamentale dans la dégradation des hydrocarbures, qui constituent en retour une source de carbone et d’énergie requise dans leur respiration et leur croissance. Si les bactéries sont capables de s’adapter rapidement à des conditions environnementales stressantes, telle une contamination soudaine, c’est grâce aux plasmides conjugatifs. Ces petites molécules d’ADN circulaires, qui peuvent être échangées entre les bactéries, renferment de nombreux gènes essentiels à l’adaptation bactérienne. Malgré l’importance des bactéries dans la phytoremédiation, la diversité de gènes portés par les plasmides reste largement non explorée dans ce contexte. Mon projet a alors pour but d’étudier les fonctions portées par les plasmides dans un sol planté contaminé aux hydrocarbures. De la dégradation des hydrocarbures à l’utilisation des exsudats racinaires, nous avons mis en évidence que les plasmides contiennent de nombreuses fonctions clés pour l’adaptation bactérienne dans le sol et la rhizosphère de la plante. Ces résultats permettront d’améliorer nos connaissances et nos techniques de phytoremédiation de milieux contaminés aux hydrocarbures.

Dans ce travail, nous avons préparé et caractérisé le sulfure de cobalt (CoS) comme matériau de cathode et un milieu électrolytique organique à base d’un couple redox thiolate/disulfure. Ces deux composantes seront employées dans une cellule solaire à pigment photosensible (DSSC), qui intègre aussi l’oxyde de titane (TiO₂) comme matériau de photoanode. Le CoS a été choisi en raison de ses propriétés catalytiques remarquables, c’est un matériau stable et peu dispendieux contrairement au platine. Par ailleurs, l’électrolyte organique à base de thiolate/disulfure a la particularité d’être transparent, stable et non corrosif pour les contacts électriques et le matériau de cathode. Dans un premier temps, le CoS a été préparé par électrodéposition sur un substrat de verre conducteur, en combinant plusieurs conditions expérimentales dont la méthode de déposition. Les propriétés chimiques, morphologiques et électrochimiques du matériau déposé ont ensuite été déterminées. Dans un second temps, un milieu électrolytique à base d’un couple redox thiolate/disulfure a été préparé en variant certains paramètres de synthèse (ratio thiolate/disulfure, nature du contre-ion organique,  solvants, additifs), puis caractérisé chimiquement et électrochimiquement avant d’être incorporé entre les électrodes de CoS et de TiO₂ dans une cellule DSSC. Les performances photovoltaïques des cellules solaires intégrant les matériaux les plus performants (CoS et électrolyte) seront présentées.  

Le CuGaS₂ a fait l’objet de plusieurs travaux de recherche pour la production photocatalytique de l’hydrogène à partir d’une solution aqueuse. L’intérêt pour ce matériau est lié à sa non-toxicité, à son coefficient d’absorption élevé et à sa bande interdite de 2,5 eV qui fait de lui un photocatalyseur capable d’absorber dans le visible. Dans ce travail, nous avons réalisé la synthèse colloïdale du semi-conducteur CuGaS₂ en faisant réagir sous argon les composés GaCl₃ et Li₂S, dissous séparément dans le 1-methylimidazole (NMI), pour former le précurseur LiGaS₂. À ce dernier a été ajoutée une solution de CuCl/NMI, menant à une suspension de CuGaS₂ ensuite traitée à 130 °C pendant 20 h suivi d’un recuit à 600 ° C durant 2 h sous argon. Trois contenus différents en gallium ont été employés. L’analyse chimique révèle des compositions avec un excès en gallium de 2, 5 et 15 % par rapport au cuivre, suggérant une conductivité de type n. La diffraction des rayons X confirme la phase chalcopyrite du matériau et des tailles de cristallites de l’ordre de 20 nm. La bande interdite de CuGaS₂ est une transition directe, estimée à 2,6 eV par spectroscopie UV-Visible. Des caractérisations par spectroscopie d’impédance électrochimique permettront de confirmer la conductivité du matériau et d’évaluer l’influence du rapport atomique Ga/Cu sur le niveau de Fermi, ainsi que sur la densité des porteurs de charge majoritaires du matériau semi-conducteur.

Ce travail porte sur l’étude de la dépollution des eaux par les procédés d’oxydation avancées en utilisant Fe₂O₃/ Bi₂WO₆ comme catalyseur.  Ce dernier a été préparé par une mixture mécanique en ajoutant au Bi₂WO₆ obtenue par méthode hydrothermale la quantité correspondante du Fe₂O₃,celui-ci obtenu par décomposition thermique du Fe(NO₃). 9H₂O. La surface , structure, caractéristiques morphologiques des échantillons, ont été déterminés par BET, DRX, MEB, XPS et spectrométrie d’absorption en réflexion diffuse. L'efficacité  photocatalytique a été testée sur un colorant : le méthyle orange (MO), ainsi qu'une substrat transparente : Phénol (Ph) , dans un milieu aqueux (pH = 5,5) sous illumination UV et visible  en absence et en présence de H₂O₂.Dans le système Fe₂O₃-Bi₂WO₆ / H₂O₂, environ 85% de MO a été dégradé en 60 min d'irradiation visible alors que 100% a été dégradé en 60 min sous irradiation UV. Cependant, seulement 30% de Ph a été dégradé dans ce système après 120 min d'irradiation visible, alors qu'environ 95% a été dégradé en 90 min d'irradiation UV. Sous  irradiation UV,la génération des radicaux hydroxyle est favorable; tandis que sous une illumination visible, seulement une petite fraction d'UV peut produire OH• . Sous illumination, le H₂O₂ pourrait réagir avec les électrons photoinduits des photocatalyseurs conduisant à la production de radicaux hydroxyle (OH•).

Les plantules qui se développent dans un contenant requièrent des conditions environnementales spécifiques, particulièrement au niveau des racines. Les contenants biodégradables souples ont fait leurs preuves mais la biodégradabilité de structures solides et dures demeure plutôt méconnue. L’objectif de cette étude est de développer un contenant à ciment solide biodégradable dans le sol. Basé sur une étude pilote, nous avons sélectionné 80 combinaisons de liants (colle à base de fécule de patates, farine de riz, farine de blé et un mélange de gélatine, glycérine et de vinaigre blanc (GGV)), de substrats (copeaux de bois, maïs, chanvre, chaux dolomitique, marc de café, son d’avoine) et de pigments (alimentaires et minéraux). Chaque composante de ciment avait été façonnée en forme de contenant de différentes épaisseurs, compressée manuellement. Plusieurs paramètres dont le temps de séchage, le poids et l’efficacité de coloration du pigment des réceptacles ont été comparés. Les résultats préliminaires révèlent que le liant GGV sèche 2 fois plus vite que les autres. Après séchage, pour un volume initial similaire, le marc de café est environ 2 fois plus léger que la chaux. Indépendamment des combinaisons de ciments, les colorants d‘origines alimentaires sont moins efficaces que ceux d’origine minérale. Basés sur nos résultats, les 8 ciments les plus prometteurs ont été enterrés pendant 4 mois afin d’évaluer le niveau de biodégradabilité dans le sol. Les résultats sont à venir.

Peu d’études paléoécologiques ont porté sur les marges des tourbières et sur la végétation ligneuse qui y abonde souvent. Par ailleurs, les feux peuvent s’y enregistrer plus facilement en raison de la présence de combustible adéquat. L’objectif principal de cette recherche était d’apporter un éclairage nouveau du rôle des feux sur la dynamique végétale à différentes échelles temporelles (décennie à séculaire/millénaire) en parallèle avec des changements environnementaux plus durables reliés aux fluctuations majeures du climat ou des conditions édaphiques. Pour ce faire, nous avons choisi d’analyser les macrorestes végétaux et les charbons d’une colonne de tourbe de 170 cm d’épaisseur provenant de la marge d’une tourbière ombrotrophe du Nouveau-Brunswick. Des restes d’insectes ont aussi été recueillis et identifiés par un paléoenthomologiste. Plusieurs datations au carbone 14 ont été faites sur l’ensemble de la colonne ou des profils voisins. Les résultats principaux indiquent la succession de trois grands types d’assemblages végétaux sur environ 5000 ans correspondant à trois grands types de milieux : fen riche, fen pauvre, bog. Une analyse minutieuse des lits carbonisés montre que 25 incendies ont ponctué l’existence des communautés végétales. En général, les feux ont eu des effets temporaires sur les assemblages végétaux et n’avaient des effets durables que lorsqu’ils coïncidaient avec des changements de grandes magnitudes (climat, conditions édaphiques).