identifier: Boulerice, Alexandre  (2016). Volcanology of the Lemoine member of the Waconichi formation, Abitibi subprovince, Chibougamau, Quebec = Volcanologie du membre de Lemoine, formation de Waconichi, sous-province de l’Abitibi, Chibougamau, Québec.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 231 p.

subject: volcanologie géologie roches géochimie hydrothermale métal

abstract:
Le gisement de sulfure massif volcanogène Lemoine, d‟âge archéen et un des
plus riche du monde (4,2% Cu, 9,5% Zn, 6 g/t Au et 83,7 g/t Ag), est situé dans le
district minier de Chibougamau (Sous-province de l‟Abitibi). Il se situe dans le Membre
de Lemoine de la Formation de Waconichi, son hôte volcanique. Une bonne
compréhension de la stratigraphie volcanique et de l‟altération hydrothermale existe
dans le secteur de l‟ancienne mine Lemoine, mais cette connaissance diminue vers
l‟Est, où le secteur d‟étude a été choisi. Cette étude utilise la cartographie, la description
de carottes de forage, la pétrographie et la lithogéochimie afin d‟élargir nos
connaissances sur la stratigraphie, l‟architecture volcanique et l‟histoire hydrothermale
du Membre de Lemoine.
Dans le secteur d‟étude, le Membre de Lemoine forme une succession
volcanique et intrusive d‟environ 1400 m d‟épaisseur orientée à N065o et ayant un
pendage de 80o vers le SSE. Le sommet stratigraphique est aussi vers le SSE. Le
Membre de Lemoine est informellement divisé en deux parties : une partie inférieure de
700 à 900 m d‟épaisseur (~45% extrusive et ~55% intrusive) et une partie supérieure de
600 à 700 m d‟épaisseur (~85% extrusive et ~15% intrusive). Les unités extrusives de la
partie inférieure ont une affinité magmatique tholéiitique à transitionnelle et sont
majoritairement felsiques, alors que les unités de la partie supérieure sont
transitionnelles à calco-alcalines et sont majoritairement mafiques. La limite entre la
partie inférieure et la partie supérieure correspond à l‟emplacement de la minéralisation
de l‟ancienne mine Lemoine.
Quatre unités extrusives appartenant à la partie inférieure du Membre de
Lemoine ont été identifiées dans le secteur d‟étude : la rhyolite Alpha (anciennement la
Marelle riche en Zr), la rhyolite de Lemoine, la dacite de Lemoine et l‟andésite de
Lemoine. Celles-ci sont toutes interprétées comme des coulées de lave, de type lobeshyaloclastite
pour les unités felsiques. Dans la partie ouest du secteur d‟étude, la
rhyolite Alpha est effusive, d‟étendue latérale restreinte, avec un évent volcanique local.
La rhyolite de Lemoine est latéralement étendue et semble provenir de plusieurs évents
volcaniques, l‟un d‟eux étant potentiellement situé dans la partie centrale du secteur
d‟étude. L‟andésite de Lemoine est elle aussi latéralement étendue et est interprétée
comme étant issue de deux évents volcaniques nouvellement découverts. Les trois
unités volcaniques felsiques ont une signature FIII alors que l‟andésite de Lemoine,
riche en Fe, montre une signature d‟arc au niveau des éléments en traces.
Deux unités extrusives appartenant à la partie supérieure du Membre de
Lemoine ont été identifiées. Le Hangingwall QFP est potentiellement une ou plusieurs
coulée(s) de type lobes-hyaloclastite. Le basalte de Lemoine supérieur est une série de
coulées massives et coussinées antérieurement associée à la Formation de Gilman. Ce
dernier montre lui aussi une signature d‟éléments trace d‟arc. De minces lentilles
felsiques sont intercalées dans le basalte et ont une origine incertaine.
Quatre unités felsiques intrusives ayant une texture porphyrique à quartz et
feldspath sont identifiées dans le Membre de Lemoine et sont distinguées entre elles
principalement à l‟aide de paramètres géochimiques : le QFP du Lac Coco
(antérieurement la rhyolite de Lemoine-supérieure), la Marelle QFP, le porphyre
dacitique et une portion de la rhyolite Alpha dans le secteur du Raft. La rhyolite Alpha et
la Marelle QFP jouent toutes les deux un rôle dans la formation de l‟enclave de rhyolite
de Lemoine connue comme la „structure du raft‟ dans la partie centrale du secteur
d‟étude. Le Membre de Lemoine est aussi recoupé par la tonalite de Gold Hill et
plusieurs gabbros.
En général, les unités intrusives ne sont pas altérées ou ont été altérées
faiblement à basse température. L‟altération hydrothermale des unités effusives varie en
termes d‟intensité et d‟assemblage minéralogique, allant jusqu‟à une chloritisation
intense. Trois zones d‟altération semi-conformes sont présentes dans la partie inférieure
du Membre de Lemoine dans le secteur d‟étude, soit les altérations à chlorite-séricite,
séricite-chlorite et séricite-chlorite-carbonate-épidote, de la base au sommet de la
stratigraphie. Ceci est similaire aux observations faites lors de travaux précédents dans
le secteur de l‟ancienne mine Lemoine, où la zonation est interprétée comme un
gradient de température.
En se fiant à la distribution des assemblages d‟altération dans le secteur d‟étude,
trois anciennes zones de remontés de fluides hydrothermaux ont été proposées. La
distribution de teneurs en métaux indique qu‟au moins deux de ces zones
hydrothermales furent associés à des fluides riches en Zn, Cu, Au et Ag. De l‟altération
de haute intensité, des teneurs anomaliques en métaux ainsi qu‟une zone de remontée
de fluides hydrothermaux coïncident avec au moins un site potentiel d‟évent volcanique.
De plus, cette étude suggère la présence de trois structures synvolcaniques dans le
secteur d‟étude, deux d‟entre elles étant associées avec des teneurs anomaliques en
métaux. Finalement, cette étude souligne le potentiel de minéralisation dans la partie
supérieure du Membre de Lemoine.

The Archean Lemoine volcanogenic massive sulphide deposit in the
Chibougamau mining district (Abitibi Subprovince) was one of the richest in the world
with 4.2 wt % Cu, 9.5 wt % Zn, 6 g/t Au and 83.7 g/t Ag. It was hosted by the Lemoine
Member of the Waconichi Formation. A good understanding of the stratigraphy and
hydrothermal alteration exists in the Lemoine mine area, but this knowledge decreases
further east in the prospective Lemoine Member, where the study area has been
selected. This project uses field mapping, core logging, petrography, and
lithogeochemistry to improve our knowledge on the stratigraphy, volcanic architecture
and hydrothermal history of the Lemoine Member.
In the study area, the Lemoine Member is a ~1400 m-thick submarine volcanic
and intrusive package with a N065o strike and a ~80o dip to the SSE. Stratigraphic
younging is also to the SSE. The Lemoine Member is informally divided into a 700 m to
900 m-thick lower part (~45% extrusive and ~55% intrusive) and a 600 m to 700 m-thick
upper part (~85% extrusive and ~15% intrusive). Extrusive units in the lower part have a
tholeiitic to transitional magmatic affinity and are dominantly felsic, whereas those of the
upper part have a transitional to calc-alkaline affinity and are dominantly mafic. The limit
between the lower and upper parts of the Lemoine Member corresponds to the position
of the ore lens in the former mine.
Four extrusive units belonging to the lower part of the Lemoine Member have
been identified in the study area: the Alpha rhyolite (previously the Zr-rich Marelle), the
Lemoine rhyolite, the Lemoine dacite and the Lemoine andesite. These are all
interpreted as lava flows, with the felsic units inferred to represent one or more lobehyaloclastite
flow(s) per unit. The laterally restricted effusive portion of the Alpha rhyolite
has a local vent in the Western part of the study area. The Lemoine rhyolite is a
widespread unit that seems to have come from several vents, one of which may be
located in the central part of the study area. The Lemoine andesite is also widespread,
with two newly identified vents. The three effusive felsic units have an FIII-type signature
whereas the Fe-rich Lemoine andesite displays an arc-style trace element signature.
Two extrusive units belonging to upper part of the Lemoine Member have been
identified. The Hangingwall QFP may be another lobe-hyaloclastite flow or flows. The
upper Lemoine basalt is a thick series of massive and pillowed lava flows, formerly
assigned to the Gilman Formation, also showing an arc-style trace element signature.
Thin felsic lenses are intercalated in the basalts and have an uncertain origin.
Four felsic intrusive units with a quartz-feldspar porphyry texture have been
identified in the Lemoine Member and distinguished based mostly on geochemistry: the
Coco Lake QFP (previously known as the upper-Lemoine rhyolite), the Marelle QFP, the
dacitic porphyry, and a portion of the Alpha rhyolite. Both the intrusive portion of the
Alpha rhyolite and the Marelle QFP play a role in isolating the large enclave of Lemoine
rhyolite known as the „raft structure‟ in the central part of the study area. Rocks of the
Lemoine Member are also cut by the Gold Hill tonalite and various gabbros. In general, the intrusive units are not hydrothermally altered, or have suffered
only weak low-temperature alteration. The effusive units are variably altered in terms of
intensity and mineral assemblage, ranging up to intensely chloritized. Three semiconcordant
alteration zones are present in the lower part of the Lemoine Member in the
study area, from stratigraphic base to top: chlorite-sericite, sericite-chlorite and sericitechlorite-
carbonate-epidote. This is similar to what has been found by previous workers in
the former Lemoine mine area, where the zonation has been interpreted as a
temperature gradient.
In the study area, three paleo-hydrothermal upflow zones are proposed based on
the distribution of chlorite-sericite, sericite-chlorite and chlorite-sericite-carbonateepidote
alteration. Base and precious metal distribution indicate that at least some of
these upflow zones were associated with Zn-, Cu-, Au- and Ag-rich fluids. High intensity
and high temperature alteration coupled with anomalous base and precious metal
values coincide with at least one proposed volcanic vent location. Furthermore, this
study suggests the presence of a minimum of three synvolcanic structures in the study
area, two of which are associated with anomalous metal values. Lastly, this study
outlines the mineralization potential of the upper part of the Lemoine Member.


identifier: Ben Ghacham, Alia  (2016). Séquestration minérale directe du CO₂ par des matériaux calciques.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 214 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
béton
gaz
mélange gazeux
carbonatation
séquestration CO₂

abstract:
L’accroissement continu et l’accumulation de la quantité de CO₂ dans l’atmosphère serait un des facteurs à l’origine du récent réchauffement climatique. Cela représente une préoccupation environnementale de portée mondiale.
Différentes stratégies sont en train de se mettre en place afin de palier à ce problème. Parmi les différentes alternatives étudiées dans le cadre de la séquestration du CO₂, la carbonatation minérale représente un grand intérêt pour la communauté scientifique.
D’un autre côté, la disponibilité des déchets alcalins potentiellement réactifs en carbonatation minérale présente un double avantage. En effet, cela représente une alternative de gestion de ces matières et de séquestration du CO₂. De bons potentiels de séquestration du CO₂ ont été relevés à partir des travaux antérieurs. Par ailleurs, ces résultats sont associés à des demandes énergétiques élevées causées par les conditions opératoires appliquées et la nécessité de concentrer le CO₂ au préalable.
Dans ce cadre, la présente recherche a comme principal objectif d’étudier et d’améliorer la réactivité de résidus alcalins calciques disponibles en carbonatation minérale dans le traitement direct du CO₂ contenu dans un mélange gazeux (18,2% CO₂) dans des conditions opératoires modérées. Une durée de réaction applicable industriellement a été également privilégiée lors de ce travail. Les échantillons étudiés sont des résidus miniers provenant du complexe anorthositique de Charlevoix (au niveau d’anciennes mines d’ilménite) dans la province du Québec, du béton de démolition et des scories d’aciérie. Le but est d’obtenir des rendements en termes de séquestration CO₂, comparables aux études antérieures, tout en employant des conditions moins demandantes en énergie.
Les échantillons de béton et d’anorthosite ont été d’abord réagit en voie sèche et aqueuse en se basant sur les conditions opératoires des études antérieures, réalisées par notre équipe, portant sur la carbonatation minérale des résidus magnésiens (serpentine). Les résultats de carbonatation suivant la voie aqueuse ont été plus prometteurs que ceux obtenus en phase sèche. Cela serait dû à la lenteur de la cinétique en voie sèche. D’un autre côté, les résidus d’anorthosite ont présenté un potentiel beaucoup moins important en termes de réactivité en comparaison aux échantillons de béton. Les anorthosites renferment l’andésine comme principal minéral. Ce dernier présente une structure en charpente difficile à dissoudre en phase aqueuse. Par ailleurs, les phases cimentaires, principalement la portlandite (Ca(OH)2) et les
silicates de calcium hydratés (C-S-H) habituellement présentes dans le béton auraient beaucoup plus de facilité à réagir en carbonatation.
Dans une deuxième partie du travail, les scories d’aciéries provenant de four à arc électrique (EAF) ont été ajoutées à l’étude vu leur rendement prometteur en carbonatation minérale relevé par des études antérieures. L’influence et l’optimisation des paramètres expérimentaux par rapport au rendement réactionnel ont été étudiées. Des corrélations positives ont été obtenues entre la pression du gaz et le ratio G/L avec le rendement réactionnel (masse de CO₂ réagi/masse d’échantillon). Par ailleurs, une forte concentration (L/S: 2,5:1) ou haute dilution du milieu réactionnel (L/S: 20:1) ont induit une diminution significative du rendement réactionnel.
Les résultats de carbonatation des scories après 10 min de réaction, sous une pression de gaz de 155 psi (10,69 bar) et avec des ratios L/S et G/L de 10:1 et 3:1 respectivement, ont donné 0,052 g CO₂ conv/g éch (correspondant à 0,067 g CO₂ réagi/g éch). La mise en contact de trois batchs successives de gaz (de 10 min chacun) avec la même suspension a permis d’atteindre 0,079 g CO₂ conv/g éch (correspondant à 0,1 g CO₂ réagi/g éch). Il a également été déduit de ces résultats que les di-silicates de calcium et la portlandite seraient les principales phases réactives en carbonatation. La calcite a été trouvée comme la phase minérale majeure formée après réaction.
Dans la troisième partie, l’étude de l’influence des paramètres expérimentaux sur le rendement réactionnel du béton (après réalisation des essais suivant un plan d’expériences Box-Behnken) a mis en avant les effets positifs de l’augmentation de la pression du gaz, des ratios G/L et L/S.
Les résultats de la carbonatation du béton après 10 min de réaction, sous une pression totale de gaz de 144 psi (9,93 bar), avec des ratios L/S et G/L de 10:1 et 2,44:1, ont donné 0,028 g CO₂ conv/g éch (correspondant à 0,034 g CO₂ réagi/g éch).
La séparation de la fraction fine de la matrice de béton a permis d’améliorer le rendement réactionnel avec l’obtention d’un ratio de 0,047 g CO₂ conv/g éch. La fraction fine serait riche en phases cimentaires. L’enlèvement des agrégats grossiers inertes en carbonatation a permis d’augmenter la réactivité du matériau. Ce procédé permet de produire des agrégats ayant un potentiel de revente pour une utilisation dans la fabrication d’un nouveau béton, ainsi que le réemploi de la fraction fine qui, habituellement, n’a pas de valeur ajoutée.
Les résultats obtenus lors de cette étude sont comparables à ceux des études antérieurs tout en travaillant dans des conditions opératoires plus modérées.

The continuous increase of the CO₂ emissions and its accumulation into the atmosphere represents one of the factors underlying the observed recent global warming. Numerous strategies are considered to overcome this problem. The mineral carbonation represents a great interest from the scientific community in the CO₂ sequestration field.
On the other hand, alkaline wastes availability, which are potentially reactive in mineral carbonation, offers double advantages. It permits a waste management alternative and a CO₂ sequestration. Relevant CO₂ sequestration rates were obtained in the previous studies. However, the results were essentially achieved under energy-consuming conditions and using concentrated CO₂.
This doctoral research work has as objectives to study and enhance the alkaline wastes reactivity in the direct treatment of CO₂ contained in a flue gas with a composition of 18.2% CO₂. We aimed for moderate operating conditions with acceptable reaction duration for an applicable process. Different types of materials were used: tailings from the anorthositic complex of Charlevoix (Québec) present in former ilmenite mines, waste concrete and steel slags.
The objective is to achieve comparable CO₂ sequestration yields than earlier studies, under less energetic-consuming operational conditions.
First, concrete and anorthosite samples were tested following dry and aqueous routes based on the results of the anterior studies using magnesian silicates (serpentine). The results obtained following aqueous route are more promising than dry route. This would be due to the slow carbonation kinetic of the dry route. On the other hand, anorthosite samples have displayed lower reactivity compared to waste concrete samples. This result was assigned to their difference in term of mineralogical composition. The anorthosite has andesine as main mineral phase. It presents a framework structure, which is difficult to dissolve. However, the cementitious phases, mainly the portlandite (Ca(OH)2) and calcium silicate hydrates (C-S-H) present in the concrete samples tend to be more easily dissolved and then reactive in mineral carbonation than anorthosite samples.
In the second part of the study, the EAF steel slags were also investigated based on their important reactivity in previous studies. The parameters influence and optimization on the reaction efficiency were studied with concrete and steel slags samples. Positive correlations
were obtained between gas pressure, liquid/solid ratio, gas/liquid ratio with the reaction rate (CO₂ reacted mass/sample mass). Furthermore, a high slurry concentration (L/S: 2.5:1) or a higher dilution (L/S: 20:1) induced a significant decrease on the reaction rate. A simple batch of 10 min has given 0.052 g CO₂ converted/g sample (corresponding to 0.067 g CO₂ reacted/g sample). The application of three successive gas batches allowed obtaining 0.079 g CO₂ converted/g sample (corresponding to 0.10 g CO₂ reacted/g sample). The calcium di-silicates have been deducted as main reactive phase in mineral carbonation of steel slags and the carbonated form of the CaCO₃ obtained was calcite.
The third part concerned the study of the parameters influence and the reaction optimization using waste concrete. Positive effects of the gas pressure, liquid/solid ratio and gas/liquid solid ratio were obtained (after the completion of experiments following the Box-Behnken methodology).
After reaction of 10 min, under total gas pressure of 144 psi (9.93 bar), with a liquid/solid and gas/liquid ratios of 10:1 and 2.4:1 respectively, 0.028 g CO₂ converted/g sample was obtained.
The separation of the fine fraction from the concrete matrix allowed the enhancement of the reactivity, with 0.047 g CO₂ converted/g sample. The fine fraction would contain cementitious phases which increase the material reactivity. The process enables the production of add-value aggregates and the reuse of the finer fraction.
The results obtained in this study are comparable to those of previous studies under milder operatory conditions.


identifier: Ben Alaya, Mohamed Ali  (2016). Régressions probabilistes multi-sites multivariées pour la réduction d’échelle (downscaling) des variables climatiques.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 339 p.

subject:
climat
modèles statistiques
échelle des variables climatiques
downscaling
précipitations
température

abstract:
Les outils statistiques trouvent une large application dans la recherche climatologique, allant des méthodes simples pour déterminer l'incertitude d'une moyenne climatologique à des techniques sophistiquées qui révèlent la dynamique du système climatique. Dans le cas de réduction d'échelle (ou mise à l’échelle) climatique, le but est de prévoir les valeurs des variables météorologiques observées au niveau des stations ou à des échelles régionales à partir de la circulation atmosphérique à l’échelle synoptique, généralement pour générer des scénarios climatiques à partir de modèles climatiques globaux. Dans ce contexte, les modèles doivent non seulement être précis en termes des critères d’évaluation de performance, mais ils doivent également être en mesure de reproduire les propriétés statistiques des observations historiques selon le besoin et les exigences du domaine d’application.
L'objectif de cette étude consiste à concevoir, tester et améliorer une nouvelle structure de modélisation hybride probabiliste pour la réduction d’échelle des variables climatiques. Particulièrement, le but sera de développer de nouveaux modèles statistiques de réduction d’échelle des précipitations et des températures qui découlent de cette nouvelle structure de modélisation. Ces modèles visent à contourner les inconvénients majeurs des méthodes de régression classiques afin de fournir des informations météorologiques fiables et précises pour les applications, notamment hydrologiques. L’accent sera mis sur la reproduction de la variabilité temporelle, les extrêmes des températures et des précipitations, le caractère discret-continu des précipitations, l’intermittence spatiotemporelle multi-site et/ou multivariée et les structures de dépendance complexes. Ces nouveaux modèles sont basés sur des outils statistiques en plein essor dans la littérature hydrométéorologique au cours des dernières années, y compris les outils multivariés tels que les copules et les approches de régression probabilistes (e.g. régression des quantiles et la forme vectorielle des modèles linéaires généralisés).
La structure de modélisation hybride proposée combine deux composantes, une composante de régression probabiliste avec une composante aléatoire. La composante de régression probabiliste permet de fournir à chaque étape de prévision toute la distribution conditionnelle univariée, tandis que la composante aléatoire permet de préserver les structures de dépendance multi-site et/ou multivariée. Pour la composante de régression probabiliste, deux outils ont été considérés, à savoir la régression des quantiles (QR) et la forme vectorielle des modèles linéaires généralisés (VGLM). Concernant la composante aléatoire, trois outils ont été considérés à savoir la copule Gaussienne, le champ Gaussien multivarié autorégressif (MAR), et l’échantillonnage non paramétrique (NB pour non-parametric bootstrapping). Dans cette thèse, cinq modèles de réduction d’échelle ont été développés en se basant sur la structure de modélisation hybride probabiliste proposée: chaque modèle correspond à un article qui sera inclus dans cette thèse sous forme d’un chapitre.
Le premier modèle est le modèle de régression probabiliste avec copule Gaussienne (PGCR). Ce modèle, présenté en détail dans le chapitre 2, utilise le VGLM comme régression probabiliste et une copule Gaussienne comme composante aléatoire. Il a été proposé comme une première évaluation de la structure hybride probabiliste. Le modèle PGCR a été appliqué pour réduire l’échelle de la température et des précipitations.
Le deuxième modèle développé est le modèle de Bernoulli-Pareto Généralisé multivarié autorégressif (BMAR). Ce modèle est présenté dans le chapitre 3. Par rapport au modèle PGCR, le modèle BMAR intègre une distribution plus appropriée afin de mieux reproduire les précipitations extrêmes en utilisant une distribution mixte Bernoulli-Pareto Généralisée. Concernant la composante aléatoire, le modèle BMAR intègre un champ Gaussien multivarié autorégressif dans le but de préserver la corrélation spatiale et l’autocorrélation à court terme.
Le troisième modèle qui a été élaboré dans de cette thèse utilise comme composante de régression probabiliste la régression des quantiles, et comme composante aléatoire la copule Gaussienne. Ce modèle, nommé GCQR (pour Gaussian Copula Quantile Regression), est décrit dans le chapitre 4. L’avantage premier de ce modèle étant d’améliorer la composante de régression probabiliste par rapport aux modèles des chapitres précédents en relaxant l’hypothèse qui impose des distributions paramétriques. Ce modèle a été appliqué pour réduire l’échelle de la température et des précipitations.
Le quatrième modèle proposé combine le modèle VGLM en utilisant la distribution mixte Bernoulli-Pareto généralisée avec une procédure d’échantillonnage non paramétrique (NB). Le modèle est nommé VGLM-NB a été appliqué pour la réduction d’échelle des précipitations sur plusieurs stations. Le principal avantage de l’élaboration de ce modèle est de tester la structure hybride probabiliste en intégrant une composante aléatoire avec des structures de dépendance non Gaussiennes. Ce modèle est décrit dans le Chapitre 5. Ainsi ce chapitre inclut une comparaison entre les deux composantes aléatoires NB et champ Gaussien MAR pour reproduire les structures de dépendance des précipitations.
Le dernier modèle qui a été élaboré, présenté dans le chapitre 6, est un modèle intégrant la régression des quantiles avec le champ Gaussien MAR. Bien que ce modèle n’utilise pas un nouvel outil par rapport aux outils précédents, il présente une nouvelle optique pour la modélisation de la précipitation lorsqu’on veut intégrer des covariables dans le modèle. En
combinant la régression quantile avec le champ Gaussien MAR, ce modèle présente donc une extension du modèle GCQR pour intégrer l’autocorrélation des précipitations à court terme.
Dans le 7e et dernier chapitre, les composantes de régression probabilistes ont été appliquées et comparées pour la réduction d’échelle de la température sur une grande région. En outre, pour des fins de comparaison, une autre formulation de la régression probabiliste a été considérée, à savoir la formulation bayésienne. Dans une première étape, un modèle spatial Bayésien (SBM) a été adapté et appliqué pour la réduction d’échelle des températures maximales et minimales ensuite ce modèle a été comparé avec la régression des quantiles et le modèle VGLM.
La structure de modélisation hybride probabiliste a été appliquée pour la réduction d’échelle des précipitations et des températures dans la partie sud de la province de Québec, Canada. Les données de réanalyse NCEP-NCAR ont été utilisées dans cette étude afin d’évaluer le potentiel de la structure de modélisation proposée. Les résultats des comparaisons avec des approches multi-sites et/ou multivariées traditionnelles montrent que la structure de modélisation proposée est plus en mesure de reproduire les caractéristiques marginales de la température et des précipitations journalières. En outre, l’approche montre une meilleure préservation des propriétés spatio-temporelle des précipitations et des températures entre les plusieurs stations. Les évaluations des modèles développés suggèrent que la structure hybride probabiliste constitue une conception de modélisation très utile pour générer l'évolution spatio-temporelle de précipitations et des températures. Cette structure de modélisation est très générale et peut être adaptée à des variables météorologiques non normalement distribuées telle que, la vitesse du vent, la couverture nuageuse et l'humidité. En plus, la facilité d’introduire des variables explicatives rend cette conception de modélisation un outil mathématique précieux non seulement en réduction d’échelle mais aussi en analyse climatique en générale.


identifier: Racine, Kim  (2016). Étude de la répartition subcellulaire des éléments du groupe platine et des terres rares chez l’algue verte Chlamydomonas reinhardtii.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 91 p.

subject:
algue unicellulaire
Chlamydomonas reinhardtii
lanthane
europium
palladium
platine
pH
répartition subcellulaire
toxicité

abstract: Les éléments du groupe platine et les terres rares sont des éléments très convoités, ce qui est susceptible d’augmenter leur présence dans les eaux de surface et le risque d’accumulation chez les organismes aquatiques. Cette étude a permis de mieux comprendre l’accumulation et la toxicité de ces éléments peu connus chez les organismes aquatiques. L’objectif spécifique était d’examiner la gestion intracellulaire de quatre éléments (Pd, Pt, La, Eu) chez une algue verte (C. reinhardtii) grâce au fractionnement subcellulaire par centrifugation différentielle. Elle visait aussi à déterminer l’influence que le pH et le temps d’exposition peuvent avoir sur la distribution subcellulaire. Suite aux expositions ([M] < 200 nM) dans un milieu sans phosphate, afin d’éviter la précipitation des terres rares, les quantités de terres rares dans différentes fractions – granules, organites, débris, HSP (heat stable peptides) et HDP (heat denatured proteins) – ont été déterminées après analyse par ICP-MS. La somme des quantités de métaux dans ces fractions a ensuite été comparée avec celles observées sur des cellules entières afin d’établir un bilan de masse. Les expositions aux pH 6, 7 et 8 ont donné des résultats similaires. Une proportion importante de Pd et de Pt (éléments « mous ») a été observée dans la fraction organites (dite sensible). Les éléments La et Eu (éléments « durs ») se sont retrouvés davantage dans la partie granules (dite détoxiquée). Les expériences avec un temps différent (t = 1 h ou 14 h) ont montré les mêmes résultats. Cela suggère que la distribution des éléments dans les différentes fractions de la cellule atteint un état stationnaire assez rapidement. Finalement, la distribution relative obtenue parmi les différentes parties suggère un potentiel relativement élevé pour le transfert trophique de Pd et Pt par rapport au transfert de La et Eu.


identifier: Nasr, Maher  (2016). Évaluation des propriétés thermiques de la plateforme du Saint-Laurent : mesures au laboratoire et approche diagraphique.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 254 p.

subject:
Géothermie profonde
plate-forme du Saint-Laurent
anomalies
géothermiques
diagraphies
inversion
simulation
conductivité thermique
capacité
thermique massique.

abstract:
Une évaluation des propriétés thermiques du bassin sédimentaire des Basses-Terres du
Saint-Laurent (BTSL) a été réalisée. Les propriétés thermiques ciblées sont la
conductivité et la capacité thermique massique. Des méthodes directes et d’autres
indirectes ont été utilisées pour estimer ces propriétés. L’objectif principal de ce travail
consiste à apporter une évaluation fiable de ces propriétés thermiques nécessaires pour
une prospection efficace des ressources géothermiques du bassin. Ce travail s’inscrit
dans un vaste projet qui étudie la possibilité d’installer une centrale électrique
géothermique au Québec.
Dans une première étape, les caractéristiques thermiques de ce bassin ont été évaluées
sur des échantillons de surface. Quarante-sept échantillons issus des différentes
formations géologiques ont été analysés. Des mesures directes de la conductivité
thermique ont été réalisées en laboratoire à l’aide d’une sonde à aiguille. La capacité
thermique massique a été évaluée en utilisant la composition minéralogique déterminée
sur des observations microscopiques. On a calculé ensuite les propriétés thermiques
moyennes pour chaque unité du bassin.
Dans une seconde étape, des profils de conductivité thermique ont été déterminés à
partir des données diagraphiques disponibles pour le bassin des BTSL. L’objectif de
cette méthode indirecte est de réduire l’incertitude liée à l’hétérogénéité de ce
paramètre. Deux approches, une basée sur des inversions et l’autre sur des régressions
multilinéaires, ont été appliquées et des corrections de pression ainsi que de
température ont été apportées aux profils de conductivité thermique. La résolution de
l’équation de chaleur (Poisson) par différence finie a finalement permis d’évaluer la
densité du flux de chaleur terrestre et de déterminer un profil de température pour
chaque puits.
Les résultats démontrent que les formations argileuses des groupes d’Utica et de
Sainte-Rosalie sont les plus isolantes, avec une conductivité thermique de l’ordre de 2.5
W/(m.K) et une capacité thermique massique de près de 850 J/(kg. K). En revanche, les
formations gréseuses se présentent comme les unités les plus conductrices de chaleur.
Les grès du Groupe de Potsdam, par exemple, montrent une conductivité thermique
allant jusqu’à 6 W/(m.K) et une chaleur massique de 730 J/(kg. K).
La carte du flux de chaleur préparée montre des estimations allant de 40 mW/m² à
140 mW/m². Les températures moyennes calculées sont de l’ordre de de 32° C à 1000
m, 63° C à 2500 m, 95° C à 4000 m et 119° C à 5000 m de profondeur. Certaines
valeurs élevées sont situées près de la ligne Logan qui délimite les provinces
géologiques des Basses-Terres du Saint-Laurent des Appalaches.


identifier: Bossard, Maxime  (2016). Développement de moules intrinsèquement antiadhésifs pour l’étude de l’adhérence en nano-impression.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 180 p.

subject: moules nano-impression


identifier: Mrissa, Imen  (2015). Récepteur cognitif à hauts gains en débit, couverture et efficacité énergitique par basculement entre modes d’assistance par pilote de l’estimation de canal et de la démodulation de données sur le lien descendant de réseaux LTE hétérogènes.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en télécommunications, 162 p.

subject: estimateurs de canal à maximum de vraisemblance (ML) et à moindres carrés (LS)

subject: estimation

subject: assistée par pilote

subject: estimation autodidacte

subject: modulations cohérente et différentielle

subject: émetteurrécepteur

subject: cognitif

subject: simulations des niveaux lien et système

subject: LTE HetNet

subject: expansion d’aire pico

subject: cellulaire.

abstract:
L’explosion du trafic de données et le problème de l’efficacité spectrale qui s’approche de ses
limites théoriques exigent l’augmentation de la densité des noeuds dans un réseau cellulaire. Cependant,
la partition des cellules dans un réseau contemporain dense cause un grand problème
d’interférence. De plus, le déploiement des cellules macro à puissance transmise élevée est très couteux.
Une stratégie alternative consiste alors à superposer des cellules à faible puissance transmise
dans la surface géographique de la macro cellule créant ainsi des réseaux hétérogènes connus par
"HetNet". Dans ce travail, nous visons l’amélioration des performances des réseaux HetNet dont
les petites cellules souffrent d’un problème sérieux d’interférence limitant leurs performances. Nous
adoptons pour notre objectif la radio cognitive du point de vue de fournir une communication très
fiable indépendamment du temps et du lieu. Nous visons un niveau original d’intelligence en faisant
appel à la cognition comme outil de traiter plusieurs dimensions de reconfiguration dynamique
autre que l’allocation de spectre. Nous proposons un nouveau émetteur-récepteur cognitif (CTR)
capable de sélectionner le meilleur triplet d’utilisation de pilote, d’estimation de canal et de mode
de détection qui permet d’atteindre le meilleur débit au niveau lien selon les conditions du canal qui
sont le rapport signal-à-bruit (SNR), l’indicateur de qualité du canal CQI, la vitesse du mobile et le
type du canal. Nous divisons notre travail d’évaluation en deux grandes étapes qui sont les simulations
du niveau lien et les simulations du niveau système. La première étape (étape d’apprentissage)
permet de tracer les règles de décision du meilleur triplet mode d’identification de canal (assisté par
pilote, hybride ou autodidacte), algorithme d’estimation de canal (maximum de vraisemblance ou
moindres carrés), et mode de détection (cohérent ou différentiel) dépendamment des conditions du
canal représentées par le triplet rapport signal-à-bruit/indicateur de qualité de canal, vitesse du mobile
(évanouissement lent ou rapide), type de canal (évanouissement plat ou sélectif en fréquence).
Les résultats de simulations en termes de taux d’erreurs sur les trames sont ensuite transférées au
simulateur système pour mettre en valeur l’apport de notre nouveau CTR au réseau LTE HetNet.
Nous visons alors l’amélioration des petites cellules en appliquant notre CTR conjointement avec la
technique d’extension d’aire pico cellulaire. Nous visons aussi réduire la puissance transmise par la
cellule macro pour diminuer par conséquence l’effet d’interférence sans baisser les performances de
cette dernière. Notre CTR permet d’atteindre les objectifs cités en réalisant de surcroît des gains
considérables en débit.

One of the strongest driving forces for wireless technology evolution today is 4G (4th Generation),
also known as LTE-Advanced (Long Term Evolution) or IMT-Advanced (International Mobile
Telecommunications). 4G allows high-speed wireless data delivery at much lower costs and latency
while providing much higher rates, spectrum efficiency, and coverage. Most importantly, it promises
the provision of future high-speed wireless data services everywhere closer to the mobile user in a
seamless and versatile fashion, no matter what the surrounding environment and link conditions
are. In this context and given the spectral efficiency approaching its theoretical limits, Heterogeneous
Networks known as HetNet is an attractive cost effective solution for communication service
providers. The basic idea of HetNet is deploying small cells (pico-cells and femto-cells) transmitting
weaker power in a macro-cell network in order to increase system capacity and throughput.
However, due to their very low transmit powers; small cells are prone to severe interference corruption
from macro-cells. Our main objective is hence to enhance LTE HetNet system performance by
using cognitive radio concept. In this context, get onto the emerging cognitive radio from a rather
uncommon perspective today. We take up the second primary cognitive radio’s objective of providing
highly reliable communications anywhere anytime, so far addressed in a conventional manner,
but rarely tackled today from a new level of “cognitive wireless communications" where cognition
could possibly handle many dynamic reconfiguration dimensions other than spectrum allocation,
the conventional one. We propose therefore a new context-aware cognitive transceiver (CTR), which
is able to self-adjust its antenna-array processing structure and air-interface configuration for optimum
performance. More specifically, the proposed CTR is able to select the best combination
triplet of pilot-use, channel-identification, and data-detection modes that achieve the best link-level
performances against channel conditions in terms of channel type, mobile speed, SNR, and CQI. The
performance of the proposed context-aware CTR is assessed by conducting exhaustive simulations
at both the link and system levels. For link-level assessment purposes, we simulate a wireless system
consisting of one user equipment (UE) and one base-station (BS). We first identify the performance
pertaining to each couple of {channel estimator (LS or ML), data detection (DA, NDA, or NDA
with pilots)} apart and draw out the optimal decision rules in terms of the best performing {channel
estimator, detection mode} configuration. Block error rate (BLER) vs. SNR results are then fed to
a system-level simulator, wherein a whole network is simulated in order to assess the performance
of the proposed CTR under more realistic operating conditions that account for inter-cell and intracell
interference sources. The proposed CTR applied jointly with range expansion technique allows
enhancing small cells performances in the context of downlink LTE HetNet by offering considerable
throughput gain. Reducing macro cell transmitted power to mitigate interference problem experienced
by small cells is also allowed by the new CTR with throughput enhancement for macro cells
despite the corresponding transmit power reduction.


identifier: Rivard, Maxime  (2016). Imagerie tissulaire par microscopie de seconde harmonique interférométrique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 311 p.

subject:
microscopie
seconde harmonique
GSH
interférométrie
optique non linéaire
laser
collagène
tissus biologiques
phase
polarité
tendon
fascia
muscle

abstract:
La microscopie optique non linéaire est un domaine qui a beaucoup évolué dans les derniers 25 ans. Ses applications en biologie pour l’étude des tissus sont nombreuses. Dans ce domaine, la microscopie de génération de seconde harmonique (GSH) est une technique d’imagerie qui se distingue des autres par son mécanisme de contraste unique, qui permet d’imager les structures non centrosymétriques comme le collagène des tissus conjonctifs, la myosine des tissus musculaires et certains cristaux optiques non linéaires.
Toutefois, la microscopie GSH ne mesure que l’irradiance du signal GSH et sa phase est perdue. Cela pose problème puisque la phase du signal GSH contient de l’information sur l’orientation des molécules non centrosymétriques dans la zone imagée. Il faut donc trouver un moyen de mesurer la phase du signal GSH pour améliorer notre interprétation des images GSH dans les tissus biologiques.
Cela est possible en combinant l’interférométrie et la microscopie GSH. L’objectif de ce projet est donc de construire un microscope GSH interférométrique pour mesurer la phase relative du signal GSH dans les tissus biologiques et utiliser ces nouveaux résultats pour faire une meilleure interprétation des images obtenues en microscopie GSH dans ceux-ci.
Cette thèse présente une revue historique de la microscopie, de l’optique non-linéaire et de la microscopie optique non-linéaire. La théorie de la génération de seconde harmonique y est détaillée, dans un contexte de microscopie. La structure des tissus musculaires et des tissus conjonctifs de collagène y est résumée, en mettant l’emphase sur leurs propriétés optiques non linéaires. L’histoire et la théorie de la microscopie GSH interférométrique y sont également abordées. La conversion d’un montage en microscope GSH interférométrique et le protocole à suivre pour s’en servir y sont expliqués. Finalement, les résultats de la microscopie GSH interférométrique dans un cristal de niobate de lithium périodiquement orienté (PPLN), dans un tissu musculaire et dans différents tissus de collagène y sont présentés et interprétés. Pour les tissus de collagène, les résultats des simulations réalisées dans un modèle que nous avons développé y sont également présentés et interprétés.
Le microscope GSH interférométrique a permis d’imager les domaines de polarités opposées dans le cristal PPLN, dans les tissus musculaires et dans les tissus de collagène. Cela démontre que le montage fonctionne correctement et peut servir à l’imagerie des tissus biologiques. Les domaines dans les tissus musculaires sont similaires à ceux du cristal PPLN, tandis que les domaines dans les tissus de collagène font plusieurs centaines de microns de long et quelques microns à quelques dizaines de microns de large. Des images de la phase du signal GSH ont également été obtenues.
Les résultats dans les muscles ont permis de mettre en évidence la bipolarité des filaments de myosine. Un modèle a été mis au point pour expliquer les résultats dans les tissus de collagène. Dans celui-ci, les fibrilles de collagène sont représentées par de longs cylindres ayant une polarité χ(2) aléatoire qui est maintenue sur toute leur longueur. Des simulations réalisées à partir de ce modèle donnent des résultats en accord avec ceux obtenus en microscopie GSH interférométrique. La combinaison de tous ces résultats a permis d’établir une corrélation entre la largeur de la distribution de la phase, le ratio de fibrilles ayant des polarités opposées dans une région donnée (ratio f ) et l’irradiance du signal GSH dans les domaines des tissus de collagène. La polarité aléatoire des fibrilles de collagène donne lieu à une structure complexe dans les tissus qui permet d’expliquer les modulations importantes du signal GSH dans la direction avant. Les longues et fines structures visibles dans les images GSH du signal avant ne sont pas des fibrilles individuelles, mais sont causées plutôt par la variation du ratio f et de l’accord de phase lorsque le point focal est déplacé dans le tissu. Les images GSH interférométrique et notre modèle permettent donc de faire une meilleure interprétation des images GSH des tissus de collagène.
Finalement, certaines améliorations peuvent être apportées au montage pour augmenter la sensibilité, accélérer l’acquisition des images et obtenir la phase en temps réel. D’autres tissus biologiques, comme le cartilage (riche en collagène type II), devraient également être imagés avec cette technique. L’approximation du ratio f à partir de la largeur de la distribution de la phase dans les domaines des tissus de collagène doit être poussée plus loin.

 Nonlinear optical microscopy is a field that evolved a lot in the past 25 years. It has many applications in biology for tissue imaging. Within this field, second harmonic generation (SHG) microscopy is a technique that differentiates itself from others by its unique contrast mechanism. It allows imaging of noncentrosymmetric structures such as collagen in connective tissues, myosin in muscular tissues and some crystals with nonlinear optical properties.
However, SHG microscopy can only measure the intensity of the SHG signal. Its phase is lost, which is a problem since the SHG phase contains information on the orientation of the noncentrosymmetric molecules in the imaged area. A mean to measure the phase of the SHG signal must be found in order to improve our interpretation of SHG images taken in biological tissues.
This can be achieved by combining interferometry and SHG microscopy. The goal of this project is to build an interferometric SHG microscope that can measure the relative SHG signal phase in biological tissues. These new results will then be used to find a more accurate interpretation of the images obtained with SHG microscopy in these tissues.
This thesis contains a historical review on microscopy, on nonlinear optics and on nonlinear optical microscopy. The theory behind second harmonic generation, in the context of microscopy, is presented in details. The structure of muscle tissues and connective tissues rich in collagen are explained, with an emphasis on their nonlinear optical properties. The history and the theory behind interferometric SHG microscopy are also explained in details. The conversion of a microscope setup into an interferometric SHG microscope and the protocol that must be followed to use it are also presented in this work. Finally, this thesis presents and explains the results obtained with interferometric SHG microscopy in a periodically poled lithium niobate (PPLN) crystal, in muscular tissue and in different connective tissues rich in collagen. The results of simulations performed with a model that we developed for collagen tissues are also presented and explained. The interferometric SHG microscope provided images in which the domains with opposite polarities could clearly be identified in PPLN crystal, in muscle tissues and in various collagen tissues. This demonstrates that the setup works properly and can be used to perform imagery in biological tissues. The domains in muscle tissues are similar to those in PPLN crystal. The domains in collagen tissues can measure hundreds of microns in length and from a few microns to a few tens of microns in width. Images of the relative phase of the SHG signal in biological tissues have also been obtained.
The results in muscle tissues show the bipolarity of myosin filaments. A model was developed to explain the results obtained in collagen tissues. In this model, collagen fibrils are represented by long cylinders with a random χ(2) polarity that is maintained over their whole length. Simulations based on this model provide results that are coherent with those obtained with interferometric SHG microscopy. The compilation of all these results allows to establish a correlation between the width of the phase distribution, the ratio of fibrils with opposite polarities within a region ( f ratio) and the SHG signal intensity in the domains of collagen tissues. The random polarity of collagen fibrils creates a complex structure in tissues that explains the large modulations of the SHG signal in the forward direction. The long and thin structures that can be seen in the images obtained from the forward SHG signal are not individual fibrils. They are caused by the variation of the f ratio and the phase matching when the focal spot of the laser is moved within the tissue. The interferometric SHG images and the model provide a more accurate interpretation of the images obtained with SHG microscopy in collagen tissues.
Finally, the interferometric SHG microscope setup can still be improved to increase its sensitivity, to increase its image acquisition speed and to provide the SHG phase in real time. Other biological tissues, such as cartilage (rich in type II collagen), should also be studied with this technique. The approximation of the f ratio based on the width of the SHG phase distribution within the domains in collagen tissues must also be further studied.


identifier: Chabot, Catherine  (2016). Verdir Montréal : cadre d'action, stratégies de réalisation et innovation des groupes communautaires  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 152 p.

subject:
Verdissement
innovation
contraintes
stratégie
contournement
Montréal
organismes communautaires
urban greening
innovation
constraints
strategy
circumventing
Montreal
community organizations

abstract:
En milieu urbain, la forte présence de matériau minéral absorbant les radiations solaires engendre des températures plus chaudes. Afin de lutter contre les îlots de chaleur urbains, plusieurs organismes communautaires travaillent à ramener des végétaux au coeur des espaces plus minéraux. Leurs pratiques sont orientées par des normes, notamment réglementaires et sociales, qui balisent et bloquent parfois les initiatives. À travers des entretiens réalisés avec 15 chargés de projet, cette étude dresse tout d’abord un portrait du cadre de contraintes qui régit les actions de verdissement à Montréal et des stratégies utilisées pour les surmonter. Cette compréhension du contexte et des actions permet ensuite de questionner la marge de manoeuvre qui existe pour innover par rapport au cadre d’action imposé.
Six familles de contraintes ont ainsi été déterminées, dont quatre constituent un ensemble lié par la nécessité des organismes à travailler en partenariat : contraintes organisationnelles, financières, d’accès aux terrains et de mobilisation. Afin de conserver de bonnes relations de collaboration, les intervenants utilisent majoritairement des stratégies de contournement et d’adaptation de leurs projets. En adéquation avec la théorie de l’innovation ordinaire de Norbert Alter, le contournement constitue la principale source des innovations. Celles-ci résident au final dans de petites actions d’apparence banale, mais qui réussissent à permettre un changement au cadre de contraintes généralement rencontré. Des facteurs favorables, tels que l’implication de partenaires crédibles ou un échéancier de plus d’une année, contribuent aussi à créer un climat de travail favorable à l’apparition d’innovations.
Au final, bien que le cadre d’action oriente les types et l’approfondissement des projets de même que le choix des partenaires, la majorité des intervenants réussissent à utiliser des approches ou des stratégies innovantes pour réintégrer la nature en ville. Bien que tous ne trouvent pas le moyen de dépasser leur contexte contraignant, cette recherche montre que les organismes communautaires disposent de la marge de manoeuvre nécessaire pour oser rêver la ville autrement et implanter des aménagements innovants de verdissement.

 In urban areas, the strong presence of mineral material absorbing solar radiation generates hot temperatures. In order to fight against urban heat islands, several community organizations work to create new green spaces in cities. Their practices are oriented by norms and standards, including regulatory and social ones that mark out and sometimes impede projects. Through interviews with 15 project managers, this study explores the constraint framework within which greening actions in Montreal take place and the strategies used to overcome the constraints. Understanding the context and greening actions taken enables questioning whether and how innovation can take place within this context.
Six constraint families have been defined and four of them are linked together by the necessity for organizations to work in partnerships, namely organizational, financial, access to private properties and mobilization constraints. In order to keep good collaborative relationships with their partners, project managers mainly use circumventing and adaptation strategies to face constraints. In line with Norbert Alter’s theory of ordinary innovation, circumventing strategies represent the main source of innovations. In the end, it appears that these strategies lie in commonplace actions that are able to change the constraint framework. Some favourable factors also help the development of innovations, such as the involvement of credible partners or a schedule that extends over more than a year.
Finally, although the constraint framework guides project types and extent, and even the choice of project partners, the majority of project managers successfully use innovative strategies and approaches to bring back nature in the city. Even if some managers are not able to overcome the constraint framework, this research shows that community organizations have the flexibility to implement innovative ideas for the greening of urban areas.


identifier: Coulibaly, Daouda  (2016). Comprendre la variation de la mise en oeuvre de la participation publique entre les administrations locales : le cas des Communes III et V du district de Bamako au Mali  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en études urbaines, 435 p.

subject:
Participation publique
mise en oeuvre
variation
commune (municipalité)
Bamako
décentralisation
gouvernance
Public participation
implementation
variation
municipality
Bamako
decentralization
governance
Mali

abstract:
Depuis plusieurs années maintenant, il y a un consensus autour de la nécessité de faire participer les citoyens aux processus de la gestion publique. Ce besoin s’exprime particulièrement à l’échelle municipale. On assiste ainsi, un peu partout dans le monde, à l’adoption de mesures législatives qui imposent la participation des habitants à l’action publique locale. Dans les pays du Sud, notamment en Afrique subsaharienne, la décentralisation constitue le vecteur principal de cette diffusion de la participation dans le cadre des réformes dites de « bonne gouvernance. » Cependant, les administrations locales ne s’inscrivent pas dans cette dynamique participative de la même manière. La mise en oeuvre des différentes obligations de participation publique varie en effet d’une collectivité à l’autre. L’objectif de cette thèse est de comprendre les raisons qui expliquent cette variation de la mise en oeuvre des obligations de participation publique entre les administrations locales à partir du cas des Communes (municipalités) III et V du district de Bamako au Mali.
La variation de la mise en oeuvre de la participation publique entre les administrations locales reste un objet relativement peu étudié en général, et encore moins dans les pays d’Afrique subsaharienne. Les quelques travaux qui abordent cette question mettent en avant les facteurs liés aux contextes géo-démographiques et économiques des collectivités, les facteurs institutionnels avec le niveau national et les facteurs politiques internes des collectivités. En croisant la perspective d’anthropologie politique et juridique développée respectivement par Bierschenk et Olivier de Sardan (1998) et Hesseling et Oomen (2005) avec l’analyse des politiques publiques (Perret 2008, Bernier et Lachapelle 2010), cette thèse soutient l’hypothèse que la variation de la mise en oeuvre des obligations de participation publique au sein des communes est davantage liée à des facteurs politiques internes (c’est-à-dire spécifiques à la municipalité) qu’à des facteurs contextuels ou institutionnels. Sur la base des entretiens réalisés avec différents acteurs, consolidés par l’analyse documentaire et l’observation de séances des conseils communaux et de débats publics, notre enquête met en évidence plusieurs résultats. Premièrement, la variation de la mise en oeuvre de la participation publique entre les communes de Bamako résulte fondamentalement d’un facteur politique interne, à savoir le profil du maire et du secrétaire général (directeur général). Deuxièmement, la compétition politique (facteur politique) et la situation économique (facteur contextuel) apparaissent comme des facteurs qui stimulent cette variation. Troisièmement, sans déterminer la variation, la revendication des parties prenantes de la participation (facteur politique), la présence de partenaires techniques et financiers qui emploient des pratiques de participation des citoyens dans une approche politique (facteur contextuel) et la prise en compte de la participation publique dans le contrôle exercé par le gouvernement (facteur institutionnel) peuvent contribuer à une mise en oeuvre optimale par les administrations locales de la participation publique institutionnalisée au niveau national. En ce sens, il est possible de dire que la variation de la mise en oeuvre de la participation publique entre les deux communes étudiées résulte d’une prédominance de facteurs politiques internes avec une influence somme toute relative de facteurs contextuels et institutionnels.

 For several years now, the necessity of having citizens participate in the process of public management seems to have reached a consensus. This need is expressed in particular on the municipal level. Throughout the world, legislative measures are being implemented to require citizens to participate in local public actions. In the South, particularly in Sub-Saharan Africa, decentralization is the main approach being taken to increase participation as a part of these “good governance” reforms. However, all local administrations do not subscribe to this participative dynamic in the same way. The implementation of various obligations for public participation varies in effect from one community to the next. The goal of this thesis is to understand the reasons that explain this variation in the implementation of public participation between the local administrations based on the municipalities of Communes III and V in the district of Bamako in Mali.
The variation in the implementation of public participation between local administrations is not a topic that has been widely studied, especially in Sub-Saharan Africa. The little work that addresses this question focuses instead on factors related to the geo-demographic context and the economics of communities, on institutional factors related to the national level and on the internal political factors of communities. By crossing the legal and political anthropological perspective developed respectively by Bierschenk and Olivier de Sardan (1998) and Hesseling and Oomen (2005) with public policy analysis (Perret 2008, Bernier et Lachapelle 2010), this thesis supports the hypothesis that the variation in the implementation of public participation obligations within the municipalities is more closely related to internal political factors (that are specific to the municipality) than contextual or institutional factors. Based on interviews with various actors and consolidated by documentary analysis and the observation of local council meetings and public debates, our research has highlighted several results. We found that the variation in the implementation of public participation between the municipalities of Bamako is fundamentally a result of internal political factors, namely the profiles of the Mayor and the Secretary General (Director General). We also found that political competition (political factors) and the economic situation (contextual factor) appear to be issues that cause this variation. Our last finding, without determining the variation, is that the demands of stakeholders of participation (political factor), the presence of technical and financial partners that make use of the participative practices of citizens from a political perspective (contextual factor) and public participation in the control exercised by government (institutional factor) contributes to optimal implementation by local administrations for institutionalized public participation on a national level. In this sense, we can state that the implementation of public participation between the two municipalities studied has resulted in a predominance of internal political factors with any amount of relative contextual and institutional factors.


identifier: D'Amours Ouellet, Andrée-Anne  (2016). L'environnement routier près des écoles primaires et les interactions de trafic impliquant des enfants piétons  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 112 p.

subject:
enfant piéton
interaction de trafic
environnement scolaire sécuritaire
environnement bâti
sécurité routière
child pedestrian
traffic interaction
safe school environment
built environment
road safety

abstract:
Depuis les années 80, on observe une diminution du transport actif scolaire chez les enfants, ainsi qu’une augmentation de leurs déplacements motorisés, du nombre de véhicules près des écoles, et du risque routier réel. Les enfants piétons sont des usagers de la route vulnérables en raison de facteurs individuels tels que leur taille et leur niveau de développement, mais plusieurs facteurs environnementaux sont aussi à considérer dans la prévention des collisions impliquant un enfant piéton, tels que la configuration et la conception de la route. Ces variables environnementales sont donc souvent mises en relation avec l’historique de collision, la mesure du risque routier la plus fréquente dans les études. Cependant, il est de plus en plus acquis que les observations de conflits de trafic, qui permettent d’évaluer un continuum de gravité d’interaction de trafic entre les usagers de la route, fournissent de meilleurs indicateurs des futures collisions. Notre recherche utilise des observations de conflit de trafic afin d’évaluer dans quelle mesure les caractéristiques routières autour de traverses piétonnes scolaires permettent d’expliquer les interactions enfant-véhicule. Des analyses bivariées et des régressions logistiques ont permis d’analyser d’une part l’association entre la présence d’interaction enfant-véhicule et les caractéristiques des traverses, et d’autre part la probabilité d’observer certains comportement de conducteur selon ces mêmes caractéristiques environnementales. Nos résultats démontrent l’importance du contrôle de la circulation à la traverse (feux de circulation, présence de brigadier) pour éviter les interactions.

 Since the 80s, a decrease in children’s active transportation to school has been observed, as has an increase in motorized travel to school, the number of cars near schools and the actual road risk. Child pedestrians are vulnerable road users due to individual factors such as their size and level of development. Several environmental factors must also be considered in the prevention of road collisions involving child pedestrian, such as road geometry and design. These built environment variables are often link to collision history, the most common measure used in road risk studies. However, it is increasingly accepted that the observations of traffic conflicts, which assess a traffic interaction severity continuum between road users, provide better indicators of future collisions. Our research uses traffic conflicts observations to assess the extent to which road features around school pedestrian crossings can explain child-vehicle interactions. Bivariate analysis and logistic regressions were used to analyze, first, the association between the presence of child-vehicle interaction and characteristics of the crossings and, second, the probability of observing driver behavior according to these same environmental characteristics. Our results demonstrate the importance of traffic control (traffic lights and crossing guards) to avoid interactions.


identifier: Déziel, Justine  (2016). La mobilisation des connaissances en contexte de recherche partenariale : l’exemple de la recherche sur les régimes de droits d’auteur en France et en Angleterre à l’ère du numérique  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 63 p.

subject: Mobilisation

subject: transfert

subject: connaissances

subject: stage

subject: interface

subject: partenariat

subject: recherche

subject: droit d’auteur

subject: numérique

subject: pratique

subject: France

subject: Angleterre

subject: Europe

subject: MCCQ

subject: transfert

subject: knowledge

subject: internship

subject: partnership

subject: research

subject: Copyright

subject: digital

subject: England

subject: MCCQ (Ministry of culture and communications Quebec)

abstract:
Cet essai présente les étapes franchies lors du stage de fin d’études réalisé dans le cadre de la
maîtrise en Pratiques de recherche et action publique. Le parcours commence avec la préparation
du stage et l’intégration du milieu de stage, en passant par la réalisation d’une première activité
de transfert des connaissances dans le milieu scientifique pour ensuite terminer le stage et réaliser
une seconde et dernière activité de transfert des connaissances, cette fois en milieu pratique.
Toutes ces étapes ont en commun la mise en pratique de compétences en matière de mobilisation
des connaissances dans le but d’expérimenter pour une première fois le travail d’agent
d’interface. En mettant en scène le stage en recherche partenariale dans le cadre du projet de
Chantier sur l’adaptation des droits d’auteur à l’ère du numérique, ce travail réflexif et critique
vise la mise en perspective de l’ensemble du parcours du stagiaire.

 This paper presents the steps of the internship completed as part of the master’s degree of
Research practices and public action (Pratiques de recherche et action publique). Starting with
the preparation of the internship and the integration of the environment, passing through a first
knowledge transfert activity with the scientific community involved in the internship, the journey
ends with a second knowledge transfert activity, this time in the practice environment. The
common point of all these steps would be the application of the knowledge broking abilities
which were used in order to first experiment the role of a knowledge broker. Using the internship
in partnership research for the project of Chantier sur l’adaptation des droits d’auteur à l’ère du
numérique as an example, this reflexive and critical paper aims a perspective of the intern’s
whole pathway.


identifier: Duquet, Benjamin  (2016). La délocalisation des emplois de services supérieurs : le cas de la RMR de Montréal 1996-2011  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 167 p.

subject:
forme urbaine
décentralisation
emplois de services supérieurs
ville monocentrique
ville polycentrique
ville diffuse (scatteration)
pôles d’emplois
Montréal
urban form
decentralization
high-order service jobs
monocentric city
polycentric city
scatteration
subcenters
Montreal

abstract:
Depuis une trentaine d’années, géographes et économistes ont alimenté la littérature scientifique de la forme urbaine. À partir de la décennie 1980, certaines métropoles étatsuniennes ont fait face à une délocalisation des emplois de services supérieurs partant des centres-villes vers des pôles périphériques. Pour le cas de la région de Montréal, plusieurs études ont observé que la métropole québécoise avait été épargnée de cette décentralisation, et ce, jusqu’au tournant du XXIe siècle. Dans ce mémoire, nous continuerons d’analyser l’évolution de la répartition spatiale dans la RMR de Montréal entre les années 1996 et 2011. À partir de microdonnées de Statistiques Canada, nous avons identifié plus d’une quinzaine de pôles d’emplois de services supérieurs. Nos résultats indiquent que le nombre d’emplois de services supérieurs du centre-ville de Montréal s’accroît continuellement en terme absolu, mais diminue en terme relatif au profit des zones hors-pôles du reste de la RMR.

 Over the last thirty years, geographers and economists have produced an abundant literature on urban form. Since the 1980s, many metropolitan areas in the United States saw high-order service employment decentralize from the CBD to the suburbs. Studies for the Montreal metropolitan area suggest that Quebec’s metropolis has been largely spared by the decentralization process; at least until the dawn of the 21st century. In this master's thesis we analyze the evolution of the spatial distribution of high-order service employment in the Montreal CMA between 1996 and 2011. Using Statistics Canada microdata we identify sixteen high-order service employment centers. Our results show that the number of high-order service jobs in downtown Montreal is increasing in absolute terms, but decreased in relative terms, the main beneficiaries being areas outside employment centers.


identifier: Favretti, Éveline  (2016). Du transfert de connaissances à l'innovation sociale : réflexion sur le rôle de l’agent d’interface dans un centre de liaison et de transfert  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 154 p.

subject:
Transfert de connaissances
valorisation des connaissances
innovation
projet de recherche-action
pratiques innovantes
CEFRIO
agent d’interface

abstract:
Le présent essai fait état des activités de stage réalisées au Centre facilitant la recherche et l’innovation dans les organisations à l’aide des technologies de l’information et de la communication (CEFRIO). Plus précisément, cet essai met l’accent sur le plan de transfert et de valorisation des connaissances que nous avons réalisé dans le cadre du projet de recherche-action portant sur l’utilisation des tablettes numériques pour le transfert des compétences en entreprise. Pendant nos huit semaines de stage, nous avons observé et expérimenté comment la circulation des connaissances s’effectuait dans ce type de projet lors de la planification de la valorisation des pratiques innovantes. Ce faisant, ce stage nous a amenée à réfléchir à la notion de valorisation sous deux angles : celui de l’appropriation des pratiques innovantes par les acteurs constituant l’écosystème du projet et celui de la transformation des connaissances en fonction des objectifs identifiés pour chacun.
Cet essai est subdivisé en trois chapitres. Le premier fait état du stage en soi, de son élaboration, de sa problématique et des activités réalisées. Le second chapitre porte exclusivement sur notre plan de transfert et de valorisation des connaissances, notre mandat principal. Ce chapitre reprend d’abord les grandes lignes du projet pour ensuite présenter dans le détail la méthodologie développée et les six étapes le constituant. Quant au troisième chapitre, il fait le bilan des activités de transfert destinées au milieu de pratique et au milieu scientifique ainsi que de nos réflexions entourant la mobilisation des connaissances lors des échanges avec les participants. Finalement, en guise de conclusion, nous reviendrons sur notre formation et notre expérience de stage à travers une réflexion critique sur le rôle de l’agent d’interface et sur les compétences que nous avons développées et acquises, tant au niveau du savoir-être que du savoir-faire.


identifier: Guilbault-Houde, Antoine  (2016). Le logement locatif dans Villeray : la transformation du parc de logements locatifs et ses coûts sociaux  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 84 p.

subject: gentrification

subject: embourgeoisement des quartiers populaires

subject: trajectoires résidentielles

subject: copropriétés

subject: logement

subject: condo

subject: couts sociaux

subject: locataires

subject: Villeray

subject: Montréal

subject: gentrification

subject: residential trajectories

subject: condominiums

subject: disadvantaged households

subject: social costs

subject: renter

subject: housing association

subject: advocacy

subject: Villeray

subject: Montréal

abstract:
Ce projet de recherche porte sur le marché du logement locatif et traite spécifiquement des effets ressentis
par les ménages locataires dans un contexte de gentrification. Le terrain d’étude est le quartier montréalais
de Villeray. Nous posons l’hypothèse que Villeray subit des changements associés à un contexte de
gentrification et que ces changements imposent des couts aux locataires fragilisés et les force à quitter leur
logement. Deux études seront présentées. La première porte sur la progression du mode de tenure de la
copropriété (divise et indivise). Elle est basée sur une lecture minutieuse et sur l’analyse des registres de
taxes foncières de la ville de Montréal. La seconde, basée sur les dossiers de l’Association des locataires
de Villeray (depuis 2001), traite des situations vécues menant à un déménagement forcé et établit les
trajectoires résidentielles de locataires délocalisés.

 This research deals primarily with the rental market of Villeray. The main hypothesis guiding our field
research is that Villeray is undergoing a series of changes associated with gentrification and that these
changes force disadvantaged renters to move out at great personal costs. We present two field studies
undertaken this year that evaluate the effects of changes occurring in the rental market on renter
households. The first study examines co-ownership titles, specifically looking at owner occupancy and
tenure through the analysis of municipal property assessment registries. The second study is based on
documented cased of evictions. The descriptive data (gathered by a local housing advocacy group since
2001) informs us of the situations leading to forced mobility and presents the residential trajectories of
disadvantaged renter households.


identifier: Das, Ratul Kumar  (2016). Production accrue d'acide fumarique par fermentation de déchets agro-industriels.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 316 p.

subject:
acide fumarique
fermentation
déchets agro-industriels
R. oryzae
SmF

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. L'acide fumarique (AF) a été identifié comme étant l'un des dix meilleurs produits chimiques de construction modulaire qui peut être produit par fermentation submergée et par fermentation à l'état solide à partir de différents déchets de organiques (la plupart d'origine agro-industrielle). Il a été établi que le coût du substrat (presque 40-60% du coût total) est la principale contribution économique au coût total de production dans la fermentation du AF. Normalement, l’AF est produit commercialement à partir de l'anhydride maléique. Toutefois, en raison de la hausse du prix de l'anhydride maléique (60-70% du coût total de production), les chercheurs ont semblé être plutôt en AFveur d'une production biologique (fermentation) du AF. Comparée à celle des autres champignons filamenteux, la souche Rhizopus oryzae 1526 (famille: Mucoraceae) est utilisée comme principal producteur de AF en raison de ses faibles besoins nutritionnels. Dans l'étude de la production d’AF par la technique d'immobilisation, les coûts des matériaux de support d'immobilisation peuvent représenter de 60 à 70% du coût total du processus et donc l'utilisation de matériaux compatibles de faible coût pour des applications peut être une très bonne option à envisager. Dans les études portant sur la production d’AF par fermentation, le CaCO3 est utilisé pour maintenir un pH proche de la neutralité (6.0) pour favoriser une production maximale d’AF. Une source rentable et durable de CaCO3 peut être une option efficace. De plus, l'utilisation de nanoparticules de CaCO3 et d'irradiation par micro-ondes (en anglais: MWI) permet de réduire la viscosité du milieu de culture et le temps de récupération du AF. La détermination spectrophotométrique du AF dans un échantillon de bouillon fermenté n'est pas une approche méthodologique courante. Ainsi, le développement d'une méthode spectrophotométrique simple et rapide pour l'estimation de la production d’AF dans des échantillons de bouillons fermentés peut être une option intéressante à envisager.
Dans cette étude, une procédure colorimétrique rapide et efficace a été développée pour la quantification du AF présent dans les échantillons de bouillon fermenté. Différents déchets agro-industriels, à savoir les eaux usées de brasserie (en anglais: BW) et les boues d'ultrafiltration de jus de pomme (en anglais: APS), les déchets solides de jus de pomme mélangés aux pelures de riz (en anglais: AP) et des déchets solides de pâtes et papiers (en anglais: PPSW), ont été testés et optimisés pour améliorer la production de AF par fermentation en utilisant le R. oryzae 1526 (R. oryzae). Une stratégie d'immobilisation rentable a été adoptée pour une production accrue d’AF. L'impact des différentes concentrations de micro et de nanoparticules de ZnO, Fe3O4 et MnO2 sur la production d’AF a également été étudié. Enfin, l'application des nanoparticules de carbonate de calcium (en anglais: CCNPs) et l'irradiation par micro-ondes (en anglais: MWI) ont été étudiées dans la production et la récupération du AF, respectivement.
Pour les BW, en utlisant les les conditions optimales de croissance (pH 6, 25 °C, agitation à 200 rpm, 5% (v/v) d'inoculum, 25 g/L concentration en matières solides totales de 25 g/L, et un diamètre de granule de 0,47 ± 0,04 mm), la concentration la plus élevée de AF atteinte a été de 31,3 ± 2,8 g/L.
Dans l'étude de l'immobilisation sur un chiffon de mousseline (en anglais: MC), les niveaux de production et la productivité volumétrique de AF ont été nettement augmentés, passant de 30,56 ± 1,40 g/L à 43,67 ± 0,32 g/L et 0.424 g/(L h) à 1.21 g/(L,h), comparativement à la fermentation acellulaire. Dans une autre étude comprenant les déchets de coquilles d'oeufs de poule (en anglais: EGS), les biofilms (formés sur les EGS) obtenus par fermentation submergée ont nettement amélioré la production et la productivité volumétrique de l'acide fumarique de 30,23 ± 1,23 g/L à 47,22 ± 0,77 g/L et de 0.419/(L,h) à 1.657 g/(L,h), respectivement par rapport aux cellules libres. Les EGS servent également de source de CaCO3.
L'étude comprenant les PPSW a entraîné de bons taux de production de AF par fermentation submergée et par fermentation à l'état solide avec différentes gammes de taille de particules (1,7 mm <  x ≤ 3,35 mm, 850 μm < x ≤ 1,7 mm, 300 μm <  x ≤ 850 μm, 75 μm < x ≤ 300 μm et 33 μm <  x ≤ 75 μm). Dans la fermentation submergée, un maximum de 23,47 ± 0,70 g/L de AF a été obtenu avec une taille de particules de 33 μm < x ≤ 75 μm. La fermentation à l'état solide avec une taille de particules de 75 μm <
 x ≤ 300 μm a abouti à une plus forte production de AF (41.45 g/kg de poids sec de PPSW) après 21 jours.
Pour l'étude de la fermentation submergée avec les APSU, les paramètres optimaux pour la production de AF (25,2 ± 1,0 g/L, 0,350 g/(L,h)) soit une concentration de 40 g/L en solides totaux de APSU, un pH de 6,0, une température de 30 °C, agitation à 200 rpm et un temps d'incubation de 72h. La fermentation à l'état solide a permis une production de 52 ± 3 g d’AF par kg en poids sec d’AP avec les conditions optimisées.
Les expériences réalisées avec les AP dans le fermenteur à tambour rotatif à l'état solide à l'échelle laboratoire ont abouti à une concentration d’AF de 138 ± 9 g par kg de poids sec d’AP selon les conditions optimisées. La teneur totale en phénol des AP a considérablement augmenté, passant de 185 ± 10.5 à 345 ± 8.5 mg/g de lyophilisat.
L'étude de l'impact des différentes concentrations (200-1000 μg/ml) de micro- et de nanoparticules de ZnO, Fe3O4 et MnO2 sur la production d’AF a montré que les micro et les nanoparticules de Fe3O4 sont les particules les plus biocompatibles avec le champignon R.oryzae.
L’application de CCNPs a permis a réduit le temps de neutralisation du AF d'environ 160 secondes. De plus, les CCNPs ont amélioré la productivité volumétrique de AF, qui est
passée de 0,47 g/(L,h) à 0,74 g/(L,h). Les viscosités des CCNPs se sont avérées être inférieures à celles des microparticules de carbonate de calcium (en anglais: CCMPs). Une période de chauffage de 10 ± 1 min par MWI a été jugée suffisant pour la récupération d’AF et ce temps est beaucoup plus faible que le temps de chauffage classique de 28 ± 1 min.

The symbols and special characters used in the original abstract could not be transcribed due
to technical problems. Please use the PDF version to read the abstract. Fumaric acid (FA) has been identified as one of the top ten building block chemicals that can be produced by submerged and solid state fermentation from different waste materials (mostly of agro-industrial origin). It has been established that substrate cost (almost 40-60% of the total cost) is the major economic input to the total production cost in FA fermentation. Normally, FA is solely being produced commercially from maleic anhydride. However, due to the rising price of maleic anhydride (60-70% of the total production cost), fermentation route is being preferred. Owing to its low nutritional requirements, Rhizopus oryzae 1526 (family: Mucoraceae) strain is used as the main producer of FA. In the immobilization based FA production study, the immobilization support material costs can range from 60-70% of the total process cost and thus exploration of low cost and compatible materials can be a very good option. In the fermentation based FA production studies, CaCO3 is used to maintain a pH around neutral (6.0) for maximum FA production. A cheap and sustainable source of CaCO3 can be an effective option. Moreover, applications of CaCO3 nanoparticles and microwave irradiation (MWI) can reduce the broth viscosity and recovery time of FA, respectively. Spectrophotometric determination of FA in fermented broth sample is not a common methodological approach. Thus, development of a simple and rapid spectrophotometric method for FA estimation in fermented broth samples can be an interesting option to investigate.
In the present investigation, a time and cost effective colorimetric procedure was developed for the quantification of FA in the fermented broth samples. Different agro-industrial wastes viz. brewery wastewater (BW) and apple pomace ultrafiltration sludge (APS), apple pomace with rice husk (AP) and pulp and paper solid waste (PPSW) were screened and optimized for the enhanced production of FA through fermentation employing R. oryzae 1526 (R. oryzae). Cost-effective immobilization technique was used for enhanced FA production. Impact of different concentrations of micro- and nanoparticles of ZnO, Fe3O4 and MnO2 on FA production was also investigated. Finally, application of calcium carbonate nanoparticles (CCNPs) and microwave irradiation (MWI) in FA production and recovery, respectively, were investigated.
For BW, with all the optimized growth conditions (pH 6, 25 °C, 200 rpm, 5% (v/v) inoculum size, 25 g/L total solids concentration, and pellet diameter of 0.465 ± 0.04 mm), the highest concentration of FA achieved was 31.3 ± 2.77 g/L.
In the immobilization study with muslin cloth (MC), production level and volumetric productivity of FA were markedly increased from 30.56 ± 1.40 g/L to 43.67 ± 0.32 g/L and 0.424 g/(L h) to 1.21 g/(L h) as compared to free-cell fermentation. In another study with hen’s egg shells (EGS), as compared to free-cell, biofilms (formed on EGS) mediated submerged fermentation markedly enhanced the production and volumetric productivity of fumaric acid from 30.23 ± 1.23 g/L to 47.22 ± 0.77 g/L and 0.419/(L h) to 1.657 g/(L h), respectively. EGS also served the purpose of source of CaCO3.
The study with PPSW resulted in good productivities of FA for submerged and solid state fermentation with different particle ranges (1.7 mm < x ≤ 3.35 mm, 850 μm < x ≤ 1.7 mm, 300 μm < x ≤ 850 μm, 75 μm < x ≤ 300 μm and 33 μm < x ≤ 75 μm). In submerged fermentation with, a maximum of 23.47 ± 0.70 g/L of FA was obtained with 33 μm < x ≤ 75 μm. Solid state fermentation with 75 μm < x ≤ 300 μm particle size resulted in highest FA production (41.45 g/kg dry weight of PPSW) after 21 days.
For submerged fermentation study with APSU, 40 g/L of total solids concentration of APUS, pH 6.0, 30 oC, 200 rpm flask shaking speed and 72 h of incubation were found to be optimum for FA production (25.2 ± 1.0 g/L, 0.350 g/(L h)). Solid state fermentation resulted in 52 ± 2.67 g FA per kg dry weight of AP under all optimized conditions.
The experiments carried out with AP in rotating drum type solid-state bench scale fermenter resulted in FA concentration of 138 ± 9.11 g per kg dry weight of AP at all optimized conditions. Total phenolic content of AP was considerably increased from 185 ± 10.5 mg/g to 345 ± 8.5 mg/g of lyophilizate.
The investigation on the impact of different concentrations (200-1000 μg/mL) of micro- and nanoparticles of ZnO, Fe3O4 and MnO2 on FA production showed Fe3O4 micro- and nanoparticles to be the most biocompatible to the fungus R.oryzae.
The application of CCNPs reduced FA neutralization timing by around 160 seconds. Moreover, CCNPs enhanced the volumetric productivity of FA from 0.47 g/(L h) to 0.74 g/(L h). Viscosities of CCNPs were found to be lower than calcium carbonate microparticles (CCMPs). Under MWI heating, 10 ± 1 min was found to be sufficient for recovery of FA and this was much lower than conventional heating timing of 28 ± 1min.


identifier: Dimet, Christopher  (2016). Séquestration du CO₂ issu de l’industrie du fer par carbonatation minérale de résidus miniers et de roches mafiques : le cas de l’hématite et de la fayalite.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 157 p.

subject:
résidus miniers
hématite
fayalite
roches mafiques
usine de bouletage
séquestration du CO₂
carrières de Sept-Îles

abstract:
De nos jours, les moyens pour réduire les gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère, font partie des priorités pour lutter contre les changements climatiques. La carbonatation minérale est un moyen de séquestrer le dioxyde de carbone, l’un des gaz à effet de serre, de manière sécuritaire et à long terme. La majorité des études portant sur ce type de séquestration a été réalisée grâce à des minéraux magnésiens silicatés. Cette étude avait comme objectif général de déterminer le potentiel de l’utilisation de matériaux contenant du fer pour la carbonatation minérale. Étant donné que ce projet est en collaboration avec la mine de fer du lac Bloom de Cliffs Natural Resources (CNR), les quantités de gaz pour les expériences en laboratoires ont été ajustées pour représenter ce qu’une usine de bouletage de fer peut émettre comme CO₂ et SO₂. Ce mémoire a été divisé en deux parties. La première partie s’est intéressée au potentiel de carbonatation minérale des résidus miniers du lac Bloom de CNR. Ces résidus sont majoritairement composés de quartz et contiennent comme principale composante réactive de l’hématite. La deuxième partie porte sur l’estimation du potentiel de carbonatation minérale des roches provenant des carrières de Sept-Îles, toutes situées dans un rayon de moins de 20 km de l’usine de bouletage de fer qui émet le CO₂. La majorité des roches des carrières échantillonnées ont une composition mafique et comportaient de l’olivine. La composition de cette olivine se rapproche du pôle ferreux et est communément appelé de la fayalite. La méthodologie des essais de carbonatation minérale des deux parties est similaire, mais les quantités de SO₂ ne sont pas les mêmes.
Les essais en laboratoire se sont déroulés en continu sur une période de six heures à température ambiante et faible pression. Étant donné la nécessité d’avoir du fer ferreux pour obtenir un carbonate de fer, l’ajout de SO₂ (présent dans le gaz de l’usine de bouletage) agit comme réducteur dans le système. Les informations obtenues lors de la revue de littérature, ont permis de déterminer le ratio de CO₂ – SO₂ nécessaire pour la carbonatation. La quantité de SO ₂ est directement reliée au type de minéral réactif, dans notre cas, hématite ou fayalite.
Les résultats obtenus avec les résidus miniers démontrent qu’il est très difficile de produire un carbonate de fer avec ce type de matériel et dans les conditions d’expérimentations. Par contre, la roche utilisée lors de la seconde partie de cette maîtrise semble plus prometeuse comparativement aux résidus miniers. En effet, une diminution de la quantité de CO₂ a été constatée à la sortie du réacteur lors des expériences en laboratoire. Bien que la sidérite n’a pas pu être observée dans le liquide filtré après réaction, un carbonate de calcium hydraté a quand même précipité dans ce liquide. Les rendements sont par ailleurs trop faibles pour être évalués.
À partir des connaissances et de l’expérience acquise durant ce mémoire, plusieurs recommandations pour de futurs travaux à ce sujet peuvent être émises.
. Suivre en continu la quantité de CO₂ entrant et sortant,
. Analyser le solide lors de l’échantillonnage à plusieurs moments durant les expériences
. Faire des essais de carbonatation minérale avec les RF broyés.
. Augmenter la pression dans le réacteur pour permettre une meilleure réaction.
. Faire des expériences par batch.
. Suivre le SO₂ en sortie.
. Analyser le Fe²⁺ selon la méthode de spectrophotométrie
. Travailler en laboratoire avec des quantités plus importantes de CO₂

 Nowadays, finding the mean to reduce greenhouse gas (GHG) from the atmosphere is one of the highest priorities in the fight against the climate change. Mineral carbonation is a way to sequester carbon dioxide, a greenhouse gas, safely and for the long-term. The majority of studies on this type of sequestration were carried through magnesium silicate minerals. This study had as general objective to determine the potential of using of iron-bearing minerals and rocks as feed materials for mineral carbonation. Given that this project is in collaboration with the iron Bloom Lake mine operated by Cliffs Natural Resources (CNR), the gas quantities for laboratory experiments were adjusted to represent the CO₂ and SO₂ emissions of an iron pellet plant. This master’s is divided into two parts. The first part studied the potential for mineral carbonation of Bloom Lake mine tailings. These residues are mainly composed of quartz, but the reactive component is hematite. The second part focuses on the estimation of potential mineral carbonation rocks from the quarries of Sept-Îles, all located within a radius of less than 20 km from the iron pellet plant that emits CO₂. The majority of the rocks sampled were mafic, and they included olivine. The composition of the olivine approaches the ferrous pole and is commonly called fayalite. The methodology of the mineral carbonation tests of both parties are similar, but the amounts of SO₂ are not the same.
Laboratory tests were conducted continuously over a period of six hours at room temperature and low pressure. Given the need for ferrous iron to obtain iron carbonate, the addition of SO₂ acts as reducing agent in the system. The information gathered from the literature review, determined the ratio of CO₂ - SO₂ required for carbonation. The amount of SO₂ is directly connected to the reagent mineral, in our case, hematite or fayalite. The results obtained with the tailings demonstrate that it is very difficult to produce an iron carbonate with this type of material and conditions of experiments. On the other hand, the rock used in the second part of this study is more reactive compared to tailings. In fact, a reduction in CO₂ output was recorded during the laboratory experiments. Although siderite could not be observed in the liquid filtrate after the reaction, a hydrated calcium carbonate still precipitates in the aqueous phase. Nevertheless, the global rates were too low to be calculated.
Based on the knowledge and the experience gained during this study, several recommendations for future work may be issued:
. Continuously the amount of CO₂ incoming and outgoing.
. Analyse the solid during sampling several times during the experiments.
. Make mineral carbonation test with the finely crushed residues.
. Increase the pressure in the reactor.
. Experimenting by batch.
. Analyze the SO₂ output.
. Analyze the Fe²⁺ according to the method of spectrophotometry.
. Work, in the laboratory, with larger amounts of CO₂.


identifier: Ben Amor, Souheib  (2016). Estimation au sens du maximum de vraisemblance des directions d’arrivée et des délais de propagation dans un environnement à trajets multiples.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 64 p.

subject: signal optimisation JADE

abstract:
Dans cet mémoire, on aborde le problème de l’estimation conjointe des délais et
des angles d’arrivée (JADE) dans un environnement à plusieurs réflexions avec un
signal transmis connu à la réception. Dans notre étude, on se base sur le concept
d’échantillonnage préférentiel ("importance sampling" ou IS) afin de développer un
estimateur à maximum de vraisemblance ("maximum likelihood" ou ML). Contrairement
à toutes les techniques existantes, l’estimateur ML proposé est non-itératif
jouissant ainsi d’une optimalité globale. En plus, la technique proposée transforme
le problème d’optimisation multi-dimensionnel de départ en des sous-problèmes bidimensionnels
résultant ainsi en une réduction importante de la complexité de l’algorithme.
D’autre part, en exploitant la nature sparse d’une pseudo-pdf proprement
conçue, nous proposons une nouvelle approche pour la détection du nombre de trajets,
un autre paramètre clé en communications sans-fil. Les simulations montrent
un avantage significatif, en termes de performances et complexité, de notre nouvelle
technique par rapport à plusieurs autres méthodes les plus représentatives de la
littérature.

In this work, we tackle the problem of joint angle and delays estimation (JADE) of
multiple reflections of a known signal impinging on multiple receiving antennae. Based
on the importance sampling (IS) concept, we propose a new non-iterative maximum
likelihood (ML) estimator that enjoys guaranteed global optimality and enhanced
super-resolution capabilities. The new ML approach succeeds in transforming
the original multi-dimensional optimization problem into multiple two-dimensional
ones resulting thereby in huge computational savings. Moreover, it does not suffer
from the off-grid problems that are inherent to most existing JADE techniques.
By exploiting the sparsity feature of a carefully designed pseudo-pdf that is intrinsic
to the new estimator, we also propose a novel approach that enables the exact
estimation of the unknown number of paths over a wide range of practical signal-tonoise
ratios (SNRs). Computer simulations show the distinct advantage of the new
ML estimator over state-of-the art JADE techniques both in terms of accuracy and
complexity.