Au cours des derniers mois, le professeur Adam Skorek du Département de génie électrique et génie informatique de l’UQTR s’est lancé dans la réalisation d’un projet de recherche visant le développement de disjoncteurs électriques plus respectueux de l’environnement. Cette démarche, il l’a entreprise à l’invitation d’un de ses anciens étudiants, Christian Cossette, aujourd’hui président de CO7 Technologies. Le diplômé de l’UQTR et son professeur d’autrefois ont uni leurs forces pour la concrétisation d’un projet qui sera profitable à la fois pour notre planète et l’industrie québécoise.
Les premières collaborations entre les deux hommes remontent aux années 1990. Alors étudiant au baccalauréat en génie électrique, Christian Cossette travaille comme stagiaire avec le professeur Skorek dans le laboratoire d’électrothermie. Il participe à un projet visant à remplacer l’huile toxique utilisée comme isolant dans les transformateurs électriques par un produit non nocif. L’équipe de recherche découvre alors que l’air pur peut servir d’agent de substitution.
Plusieurs années plus tard, Christian Cossette lance l’entreprise montréalaise CO7 Technologies, dédiée au développement et à la fabrication d’équipements de protection et de distribution d’énergie électrique. En septembre 2020, cette organisation fait l’acquisition de trois lignes de produits de la compagnie Schneider Electric, afin de fabriquer et d’améliorer dorénavant ces éléments au Québec.
Innover pour protéger l’environnement
Parmi les gammes de produits acquises par CO7 Technologies figurent des disjoncteurs moyenne tension, utilisés pour connecter et déconnecter l’alimentation électrique de quartiers domiciliaires ou de grandes usines, et pour la protection en cas de courts-circuits. Ces disjoncteurs présentent toutefois un inconvénient : ils emploient comme isolant l’hexafluorure de soufre (SF6), un gaz contribuant à l’effet de serre et donc néfaste pour l’environnement.
Souhaitant remplacer ce gaz par un produit plus vert, le président de CO7 Technologies envisage l’achat d’une solution (brevet) développée par des compétiteurs, mais cette option s’avère plus complexe et coûteuse. Se rappelant alors les travaux auxquels il a participé à l’UQTR, en lien avec les matériaux isolants des appareils électriques, Christian Cossette communique avec le professeur Adam Skorek. Il sollicite l’aide du chercheur afin de trouver un produit de remplacement pour l’hexafluorure de soufre.
« Dans un disjoncteur, l’isolant permet d’éviter tout contact entre la structure extérieure de l’appareil et les éléments internes qui sont sous tension, explique le professeur Adam Skorek. Cet isolant doit toutefois permettre aux mécanismes de l’appareil de bouger. C’est pourquoi nous employons un gaz comme produit isolant. Quoique le disjoncteur de CO7 Technologies utilise des chambres de coupure sous vide, le gaz doit pouvoir atténuer les arcs électriques qui surviennent entre les éléments conducteurs en cuivre, étant donné leur proximité. Le gaz SF6 actuellement employé dans les disjoncteurs de CO7 Technologies peut assumer toutes ces fonctions, mais il nous faut concevoir une solution plus verte pour ne plus utiliser cet élément nocif », explique le professeur Adam Skorek.
Une alliance prometteuse
Le projet de recherche sur le remplacement du gaz SF6 bénéficiera d’un financement de 240 000 $ sur trois ans, provenant à la fois du programme Mitacs Accélération (75 %) et de l’entreprise CO7 Technologies (25 %). La majorité du montant sera consacrée au versement de bourses à deux étudiants de cycles supérieurs de l’UQTR qui prendront part aux travaux. Il s’agit de la doctorante Arianne Lemo (génie électrique), originaire du Cameroun, et de l’étudiant à la maîtrise en génie électrique Mactar Thiam, d’origine sénégalaise. Tous deux sont codirigés par le professeur Adam Skorek et Rouzbeh Rezvani, vice-président Opérations chez CO7 Technologies et professeur associé au Département de génie électrique et génie informatique de l’UQTR.
« À partir des connaissances que nous avons déjà acquises grâce à nos expériences antérieures, ainsi que d’essais et observations, notre équipe identifiera d’abord différentes combinaisons gazeuses isolantes susceptibles de remplacer le SF6. Nous entrerons ensuite ces diverses options dans un modèle virtuel du disjoncteur, que nous avons déjà construit dans nos ordinateurs à l’UQTR. Nous pourrons ensuite simuler l’utilisation de différents gaz dans ce modèle virtuel, grâce à des calculs numériques réalisés par des ordinateurs très puissants. Nous identifierons alors quelles combinaisons gazeuses sont potentiellement intéressantes. Ensuite seulement, nous réaliserons des tests avec un disjoncteur réel dans les laboratoires d’expérimentation de CO7 Technologies, à Montréal », précise Adam Skorek.
Le professeur Adam Skorek (1) est photographié ici en compagnie de membres du laboratoire d’expérimentation de CO7 Technologies : Ricardo Carraro Zamberlan (2), spécialiste d’applications, Alain Lapierre (3), technicien, Jérémy Chartrand (4), ingénieur mécanique, et Rouzbeh Rezvani (5), vice-président Opérations chez CO7 Technologies et professeur associé (génie électrique et génie informatique, UQTR).
La nouvelle technologie développée par l’équipe de recherche appartiendra à CO7 Technologies. Elle permettra à cette dernière de fabriquer au Québec un disjoncteur moyenne tension plus vert, et de le commercialiser localement et partout dans le monde. « Contrairement à la Colombie-Britannique et l’Ontario, notre province utilise encore des disjoncteurs isolés avec le gaz SF6. Le projet que l’UQTR réalise avec CO7 Technologies et Mitacs contribuera à changer cette situation, grâce à l’offre d’un disjoncteur plus respectueux de l’environnement développé et produit ici. Et c’est une grande fierté de mener à bien ce projet en collaboration avec Christian Cossette, un diplômé en génie électrique de notre université », de conclure Adam Skorek.
