Installations de laboratoire au Centre de la technologie de l'énergie de CANMET - Ottawa

Le Production écologique de l'électricité (GPEE) travaille à établir des partenariats avec des membres de l'industrie dans le but d'améliorer les procédés de combustion, une démarche axée sur l'efficacité énergétique et le contrôle des émissions polluantes. Parmi les installations propres à ce groupe, l'on compte les suivantes:

• Un laboratoire d'analyse entièrement équipé;
• Un réacteur sur lit fluidisé pour les produits de la biomasse (de l'Université Queen's);
• Un système de combustion sur lit fluidisé à bulles (3,7 Gj/h);
• Une installation d'essai à froid des brûleurs; Un laser DRASC;
• Un four-tunnel calorimétrique; Un système de combustion sur lit fluidisé circulant (3,7 Gj/h);
• Un système de combustion sur lit fluidisé circulant à échelle d'essai;
• Un système de combustion sur lit fluidisé circulant à échelle pilote;
• Un laboratoire de modélisation par ordinateur; Un réacteur de combustion à lit entraîné à échelle pilote;
• Un four-tunnel de recherche sur la flamme;
• Un four-tunnel de recherche sur la flamme (3,7 Gj/h);
• Une installation d'essai de la torche;
• Un laboratoire sur l'efficacité énergétique dans le secteur résidentiel;
• Une installation amovible d'essai sur les émissions;
• Un laboratoire pétrolier pour la vérification des émissions;
• Une chaudière de recherche (3,7 Gj/h) à échelle pilote;
• Un four rotatif (1 MW) à échelle pilote;
• Une chaudière industrielle à grille à alimentation automatique, à échelle pilote;
• Un système vertical de combustion (1,1 Gj/h).

Le Laboratoire de caractérisation est spécialisé dans l'analyse des produits chimiques découlant de procédés, des combustibles, ainsi que des produits et des sous-produits de combustibles qui se trouvent à l'état gazeux, solide ou liquide. Cet organisme, détenteur de la norme ISO 9001 : 2000, effectue des travaux de caractérisation physique, chimique, élémentaire, spectroscopique, chromatique et moléculaire, de même que d'interprétation des données. Les méthodes de caractérisation utilisées peuvent être adaptées aux besoins particuliers de la clientèle. Le Laboratoire de caractérisation est en mesure d'effectuer les opérations suivantes:

• l'analyse du charbon et du coke (analyse immédiate et analyse élémentaire); la détection du soufre à ultra faible niveau ;
• l'analyse des gaz de raffinerie;
• des évaluations environnementales (p. ex., des éléments-traces, des produits organiques, etc.);
• des analyses thermogravimétriques à l'aide d'un spectromètre infrarouge par transformation de Fourier;
• la chromatographie en phase gazeuse avec ionisation de flamme, la photométrie de flamme et la discrimination de masse;
• l'analyse du pétrole et du gaz naturel;
• l'analyse de l'essence, du diesel et du carburéacteur ;
• la chromatographie en phase gazeuse à haute résolution - la spectroscopie de masse ;
• la diffraction quantitative des rayons X;
• la fluorescence des rayons X.

Le Groupe des systèmes énergétiques dans les collectivités permet aux diverses communautés canadiennes de répondre à leurs besoins en matière d'énergie en ayant recours à une technologie axée davantage sur l'efficacité énergétique et la protection de l'environnement. Les membres du Groupe exploitent des installations de laboratoire où ils mettent à l'essai, développent et font la simulation de procédés liés à l'énergie de quartier. Parmi les possibilités offertes par le Groupe, on retrouve les suivantes:

• L'exécution d'études de faisabilité;
• La conception de réseaux de quartier pour le chauffage et la climatisation;
• L'élaboration de plans relatifs à l'énergie de quartier;
• La mise au point de techniques en matière de climatisation reliées aux réseaux d'énergie de quartier;
• Le développement de logiciels portant sur la conception de réseaux;
• L'apport d'améliorations originales à l'équipement neuf et existant;
• L'installation de systèmes à base de microturbines convenant pour des applications tant dans les régions éloignées que dans les centres urbains;
• Le diagnostic des défaillances grâce à des compétences spécialisées;
• La simulation à petite échelle des réseaux d'énergie de quartier afin de mettre à l'essai les nouveaux modèles de postes de transfert énergétique à des fins résidentielles;
• La réalisation d'une boucle d'essai en vue d'examiner l'introduction d'additifs dans l'eau pour réduire les frottements, ce qui s'avère une démarche utile pour l'analyse des propriétés dans ce domaine et dans celui du transfert de chaleur.

Le Groupe des techniques énergétiques pour procédés à haute température s'emploie à appuyer au Canada les producteurs de charbon et les fabricants de fer par la réalisation de projets de recherche et de développement, tels que le prolongement de la vie utile des fours à coke, l'amélioration de la qualité du coke, l'étude des matériaux reliés au coke, la mise au point de techniques de remplacement pour la fabrication du coke et l'injection de combustibles dans les hauts fourneaux. Parmi les possibilités offertes par le Groupe, on retrouve les suivantes:

• Des instruments et des techniques analytiques et microstructuraux de pointe, comme ceux servant à l'analyse par spectroscopie infrarouge par transformation de Fourier, à l'analyse thermogravimétrique, à la diffraction des rayons X, ainsi qu'un microscope électronique à balayage, pour faire des examens chimiques (tous des éléments partagés avec le Laboratoire de caractérisation);
• Le briquetage et l'agglomération;
• Des installations à échelle pilote servant à l'injection du charbon et des modèles informatiques simulant les procédés reliés aux hauts fourneaux;
• La préparation du charbon (installations complètes à échelle pilote pour effectuer le mélange, le broyage, la pulvérisation et l'échantillonnage de la houille);
• Quatre fours à coke à échelle pilote dotés de parois amovibles et de dispositifs de mesure de la pression;
• Trois fours à coke à semelle chauffée; Des installations à haute température en vue de déterminer la résistance, la réactivité et les propriétés du coke à haute température;
• Un simulateur d'injection; Des installations de laboratoire pour l'évaluation du charbon et du coke;
• Des études de modélisation et de simulation;
• Des systèmes pétrographiques, microscopiques et d'analyse des images pour le charbon et le coke;
• Des méthodes et des installations normalisées pour l'évaluation du charbon et du coke (en fonctions des normes de l'ISO, des JIS et de l'ASTM);
• De l'équipement de rhéologie thermique servant à déterminer les propriétés plastiques du charbon et à comprendre le procédé de transformation du charbon en coke;
• De l'équipement d'analyse thermogravimétrique;
• Des installations de soufflerie.

Le Groupe des techniques d'énergies renouvelables vise à appuyer le développement et la mise en valeur de procédés rentables en matière d'énergies renouvelables. Il assure le financement de laboratoires et d'installations d'essai pour en assurer la disponibilité continuelle aux membres de l'industrie. Parmi les installations offertes par le Groupe, on retrouve les suivantes:

• Le Centre national d'essais d'équipements solaires, qui fait partie intégrante de la société Bodycote Materials Testing Canada inc., à Mississauga, en Ontario, comprend le plus grand simulateur intérieur d'énergie solaire au monde. (Centre dessais déquipements solaires.pdf)
• Le Terrain d'essais éoliens de l'Atlantique est consacré à la mise à l'épreuve, à l'évaluation et à la certification des systèmes de stockage d'énergie éolienne en vue de la production d'électricité. (http://www.awts.pe.ca/);
• Le Centre d'essai et de simulation des turbines hydro-électriques, à l'Université Laval, regroupe les programmes de simulation et de modélisation informatiques du débit de ces turbines avec des services de recherche et de mise à l'essai en laboratoire.

Parmi les ressources en logiciels du Groupe, on retrouve les suivantes:

• RETScreen, le logiciel d'analyse des projets d'énergies renouvelables. Il s'agit d'un instrument, unique en son genre, d'appui aux prises de décisions que l'on peut utiliser afin d'évaluer la production d'énergie, les coûts-durée et la réduction des émissions de gaz à effet de serre pour différentes sortes de procédés liés aux énergies renouvelables, et cela partout dans le monde;
• Integrated Method for Power Analysis : un ensemble de programmes informatiques destinés aux projets hydro-électriques à petite échelle et aux autres applications hydrologiques;
• SWIFT : un logiciel qui permet de modéliser le rendement des capteurs solaires;
• Enerpool: un logiciel qui permet de modéliser le rendement d'un capteur solaire utilisé pour chauffer une piscine intérieure ou extérieure;
• Les rapports scientifiques et les documents commerciaux du CTEC - Varennes : cet organisme offre en direct des versions de ces textes qui sont accessibles au grand public.

Le Groupe du traitement et de la catalyse environnementale réalise des activités de recherche et de développement en vue de régler les problèmes qui se manifestent dans les procédés industriels, ainsi que d'en améliorer les avantages environnementaux et économiques. Parmi ces activités, mentionnons les suivantes:

• La mise au point de techniques visant à extraire le NOx des émissions provenant des moteurs;
• L'accroissement des possibilités sur les marchés pour le gaz naturel en transformant ce dernier en hydrogène et en d'autres produits à valeur ajoutée;
• Le développement de procédés en vue de la production de carburants de haute qualité à partir d'huiles usées à faible teneur ou de sources renouvelables.

Les installations d'essai de catalyseurs du Groupe sont mises à la disposition d'organismes de recherche et de clients industriels selon une formule où les relations d'affaires demeurent confidentielles. Parmi celles-ci, on retrouve:

• L'appareil de distillation intermittante GECIL-Distel (ASTM 2892);
• D'autres équipements de caractérisation des catalyseurs , comme ceux permettant la spectroscopie électronique pour l'analyse chimique et l'analyse diffractométrique, sont également disponibles au Laboratoire de caractérisation du CTEC - Ottawa;
• La version à petite échelle du procédé ROBYSTM servant à purifier et à stabiliser le mazout récupéré et raffiné;
• De l'équipement servant à la préparation de la catalyse;
• Un système à base de réacteur en continu à combustion en suspension;
• Un système de réactions entièrement automatisé pour les études de reformage du méthane;
• De l'équipement de préparation et de mise à l'essai des membranes inorganiques;
• Des installations de mise à l'essai de la catalyse à pression moyenne et haute;
• Des systèmes à base de microréacteurs pour des essais de dépistage et des examens rapides de la catalyse;
• Des installations à semi-échelle pilote pour l'évaluation de la catalyse;
• Des procédés de simulation et des mécanismes d'optimalisation de la configuration à l'aide de programmes informatiques;
• L'évaluation de la superficie en ayant recours à l'absorption des gaz par la méthode BET.

Pour obtenir des informations d'ordre général, veuillez communiquer:

Roy Prokopuk
Agent Principal de Développement commercial,
de marketing et de communication
Centre de la technologie de l'énergie de CANMET - Ottawa
Ressources naturelles Canada
1, promenade Haanel
Ottawa (Ontario)
Canada K1A 1M1
Tél: (613) 996-8693
Téléc: (613) 943-0127
Courriel: Roy.Prokopuk@rncan-nrcan.gc.ca