Finalistes 2017

SIM Labs
SIM Labs

S’attaquer à la prolifération des algues

Développement d’une méthode rapide et robuste pour identifier et dénombrer automatiquement différentes espèces de cyanobactéries, ainsi que prévoir les tendances en matière de prolifération d'algues nuisibles.

Le système de surveillance intelligente systématique (Systematic Intelligent Monitoring ou SIM) est un système d’imagerie exclusif fondé sur l’intelligence artificielle qui utilise différents spectres de lumière afin de relever des empreintes optiques uniques. Le système se sert ensuite de ces empreintes pour générer sur place des données d’identification, de dénombrement et de prévisions fiables et exactes.

Le système éliminera le parti pris des utilisateurs, mais ce n’est pas tout : l’équipe envisage de faire du système un appareil portatif de terrain, qui remontera à la source du plan d’eau pour prendre des mesures in situ, ce qui se traduira par des gains de temps importants ainsi que des économies de ressources précieuses.

De plus, la cueillette de ces données nous permettra de mieux comprendre le comportement des cyanobactéries dans les environnements concernés et, en fin de compte, de prévoir la prolifération d’algues nuisibles avant qu’elle se produise.

EMAGIN
EMAGIN

Avoir le lac Érié à l’œil

Les répercussions grandissantes des changements climatiques et de l’urbanisation mettent les installations de collecte et de traitement des eaux usées municipales à rude épreuve dans les Grands Lacs.

En fait, chaque année, ces installations déversent d’importants volumes d’eau d’égout non traitée dans les plans d’eau adjacents en raison d’une capacité insuffisante, d’une infrastructure vieillissante et d’anciennes méthodes de traitements des eaux. Lorsque de fortes pluies surviennent, les réseaux d’égout reçoivent des volumes d’eaux usées qui surchargent les usines de traitement et les systèmes de stockage. Le débit excédentaire est alors redirigé vers les le service d’eau public par le biais d’émissaires d’évacuation. Ces débordements d’égout libèrent des polluants directement dans les cours d’eau, notamment des eaux d’égout brutes, des objets flottants comme des déchets ou des produits d’hygiène personnelle, des coliformes fécaux, du phosphore, de l’ammoniac et des métaux lourds.

EMAGIN a développé une plateforme novatrice de gestion des événements en temps réel fondée sur l’intelligence artificielle dans le but d’améliorer la performance opérationnelle de l’infrastructure de collecte des eaux usées municipales. Dans des conditions idéales, la plateforme a été conçue pour prévoir l’occurrence hétérogène de tempêtes, pour donner aux exploitants suffisamment d’information sur la réaction du système d’égout durant ces tempêtes et pour fournir des recommandations en temps réel qui optimisent le cheminement des eaux usées et minimisent les débordements dans les réseaux d’égout.

Voici les objectifs que l’équipe s’est fixés avec cette plateforme :

1. Minimisation des débordements d’égout avec l’objectif général d’atténuer la dégradation environnementale des plans d’eau récepteurs;

2. Utilisation optimale des installations existantes de stockage, de transport et de traitement afin de diminuer le nombre d’infrastructures supplémentaires nécessaires; 

3. Préparation opérationnelle et gestion optimale des débits entrants dans les usines de traitement des eaux usées.

Fertilizer Burn
Fertilizer Burn

S’attaquer à la prolifération des algues

Développement d’un laboratoire portable d’analyse des sols et d’une application mobile qui fourniront à l’utilisateur des données sur les sols in situ, en temps réel.

Le laboratoire portable peut être fixé à l’équipement agricole existant (un tracteur ou une remorque), et être exploité sans aucune interférence aux autres tâches que l’agriculteur accomplit au même moment. Il est possible d’utiliser le laboratoire portable dans des lieux circonscrits ou sur toute l’étendue d’un champ, suivant les besoins de l’utilisateur. Les données recueillies en cours d’utilisation sont stockées localement sur l’appareil mobile, puis synchronisées avec une application infonuagique lorsqu’un accès à Internet devient disponible.  

Pendant que l’agriculteur parcourt le champ, l’application affiche des résultats visuels de son trajet qui sont faciles à interpréter pour lui : une carte thermique affichant les valeurs relatives maximales et minimales des paramètres de sol mesurés. Une fois déployé sur l’équipement agricole existant, comme des pulvérisateurs d’engrais ou de potasse, le laboratoire portable peut être utilisé pour prendre des décisions éclairées à même le champ.

Le but consiste à recueillir suffisamment de données en temps réel pour justifier l’épandage d’une quantité précise de produits chimiques dans le champ. Il est ainsi possible de réduire le risque d’un épandage trop important (ou insuffisant) de produits chimiques, ce qui permet à l’agriculteur de faire des économies et de potentiellement obtenir de meilleures récoltes, tout en réduisant les volumes d’engrais (comme le phosphore) dans les zones sursaturées. 

On sait que ces engrais se retrouvent dans les cours d’eau et finissent par aboutir dans les réservoirs comme le lac Érié.  

PolyGone
PolyGone

Endiguer la marée de plastique

Développement d’un produit capable de recueillir les microfibres qui se détachent des vêtements durant la lessive.

Les microfibres sont des fibres synthétiques plus petites que les microplastiques qui passent à travers les filtres existants et soulèvent des préoccupations en raison de la bioaccumulation. Le produit, une feuille faite d’un filtre très fin avec un revêtement en polymère, attire et « attrape » les microfibres en suspension dans l’eau de lessive. Faite de matériaux recyclés, cette feuille est facile d’entretien, et on peut aisément la mettre au rebut lorsqu’elle ne retient plus les microfibres efficacement.  

Les centres de recyclage de matières microplastiques, comme TerraCycle et UpGyres, recueillent et recyclent ces petites particules et, ce faisant, les empêchent de s'infiltrer dans les cours d’eau, de menacer les espèces aquatiques et d’entrer dans la chaîne alimentaire.

L’équipe entend faire de cette feuille, à l’aide d’un programme intense d’éducation et de marketing sur les réseaux sociaux, la première phase de son programme. Durant cette phase, elle poursuivra ses efforts de Recherche et Développement (R&D) pour perfectionner son produit et nouera des partenariats avec des entreprises dans les secteurs du vêtement et de la blanchisserie. Les entreprises amélioreront leur position environnementale et sociale grâce à une responsabilité sociale d’entreprise accrue, et les consommateurs prendront conscience du problème et de la solution proposée. De plus, la feuille s’inscrit dans les efforts de développement de filtres efficaces que l’on pourrait fixer ou intégrer aux machines à laver dans l’avenir. 

La phase deux vise à combiner les efforts de développement de produit et l’intérêt suscité à la phase un pour produire ce filtre nouveau genre. Cela contribuera à la réduction des déchets et permettra aux consommateurs de gagner du temps, tout en recueillant et en recyclant les microfibres avant qu’elles ne gagnent les cours d’eau. De tels filtres pourraient devenir obligatoires sur les prochains modèles de machine à laver. En approfondissant la recherche, cette solution pourrait également être appliquée à la filtration des eaux usées dans les usines d’assainissement. 

ImPONDerable
ImPONDerable

Avoir le lac Érié à l’œil

Appelé Cyano Sleuth, la solution de l'équipe ImPONDerable est composée d’une application et d’une trousse de surveillance scientifique qui règle trois problèmes associés à la science citoyenne :

1. Assurer la fiabilité des données: S’inspirant des appareils microfluidiques utilisés dans le secteur médical, l’équipe veut développer une petite trousse contenant des cartouches amovibles avec des bandelettes de test qui changent de couleur. Les citoyens n’ont qu’à mettre de l’eau dans l’appareil, puis à prendre une photo, et la compilation des résultats se fait automatiquement selon les changements de couleur. Ce processus facilite la cueillette et la vérification des données.

2. Intéresser et motiver les citoyens: Au lieu de former une armée de bénévoles puis d’organiser des rencontres sociales pour maintenir leur attention et leur motivation ou encore de transformer le système en jeu, l’équipe fait plutôt appel aux intérêts purement égoïstes des gens. En effet, les tests qu’ils réalisent leur permettent de savoir immédiatement si l’eau est propre à la baignade ou non. La solution envoie des notifications poussées aux gens en tenant compte de leur emplacement et de l’imminence des éclosions prévues pour leur demander de faire des tests. L’équipe demande aussi aux citoyens de recueillir d’autres données uniquement utiles aux scientifiques (azote et phosphore), mais sans effort additionnel de leur part.

3. Accessibilité des données : L’équipe simplifie la tâche aux chercheurs, aux collecteurs de données et aux personnes qui s’adonnent à des activités récréatives sur le lac Érié en leur permettant d’obtenir des données d’une plus grande pertinence géographique concernant les risques de prolifération nuisible dans le lac.