Équipe Chem-E-Car Université Laval

L'équipe Chem-e-Car de l'Université Laval est un groupe d'étudiants composé essentiellement d'étudiants en génie chimique. L’édition 2017-2018 regroupe 10 étudiants du baccalauréat. L'équipe est nommée sous le nom de Chapitre étudiant de l'AIChE de l'Université Laval, mais est aussi reconnaissable en tant qu’Équipe Chem-E-Car ou Chem-E-Car Université Laval. Le projet est géré en association avec le Département de génie chimique de l’Université Laval, qui fournit du support à l’équipe sur différents plans, comme la permission d’utiliser des locaux (avec réservation) ou l’accès à un laboratoire et à de l’équipement de laboratoire. L’équipe est aussi aidée par le superviseur du projet, le directeur du département, qui aide beaucoup pour ce qui touche la sécurité du véhicule et le respect de certaines normes environnementales.

Au cours des sessions d’automne et d’hiver, et même de la session d’été si requis, des périodes de recherches et de conceptions ont lieu afin de construire le véhicule qui sera présenté. Celui-ci roule en portant fièrement les couleurs de l’Université Laval lors des compétitions qui ont lieu au courant de l’année, soit les compétitions régionales, nationales et mondiales.

Ces compétitions opposent différentes universités de partout dans le monde ayant conçu un véhicule qui tient dans une boîte de chaussure et qui est propulsé et arrêté par une ou plusieurs réactions chimiques. Cette année, nous sommes à notre cinquième année d'activité. Nous commençons l'année en force grâce à notre participation à la compétition mondiale, une première pour l'équipe, qui a lieu à Barcelone du 30 septembre au 1er octobre 2017. Puis, l’équipe participe aussi à la compétition nationale qui a lieu à Minneapolis du 28 au 29 octobre 2017, pour une deuxième fois consécutive.

L’équipe est très fière de ses performances durant les nationaux de 2016. Elle avait comme objectif de terminer dans la première moitié des participants. C’est chose faite, l’équipe a terminé à la 13e position sur 41 universités participantes. La première participation aux nationaux a permis de cerner différents aspects du véhicule à traiter et de découvrir plusieurs concepts applicables au véhicule, ce qui augmente le bagage de connaissance technique acquis avec le projet. L’équipe est aussi très fière du classement puisqu’elle a vaincu les deux autres universités qui avaient effectué une meilleure performance lors de la dernière compétition régionale. Cette performance fait en sorte que l’équipe participera à la compétition mondiale du Chem-E-Car à Barcelone en octobre 2017. Ainsi, l'Université Laval est correctement représentée au niveau international.

L’année dernière, l’équipe s’est rendue à la compétition régionale qui a eu lieu à Worcester au Massachusetts du vendredi 24 au samedi 25 mars 2017. L’équipe a effectué la meilleure performance possible, ce qui fait en sorte qu’elle est invitée à participer à la compétition nationale à l'automne 2017, à Minneapolis. L'équipe travaille tout au long de l'année à développer un véhicule et à mélanger les réactions de propulsion et les mécanismes d'arrêt les plus innovateurs dans un design original, afin de vaincre les autres universités participantes.

Afin de partager l’apport des connaissances qu’apporte le projet à des étudiants en génie chimique, cette année, l’équipe développe des partenariats avec d’autres universités afin qu’ils puissent se bâtir une Équipe Chem-E-Car. Ainsi, toutes les universités québécoises qui offrent le baccalauréat en génie chimique sont reliées par un même projet. Mais peu importe l’université, le déroulement du projet et des compétitions est très semblable.

L’année de l’équipe se divise en différentes parties. Dès la mi-septembre, des recherches sont effectuées au laboratoire d’informatique afin de préciser la vision du vice-président à la conception sur son véhicule. L’équipe recherche de possibles réactions de propulsions et des réactions d’arrêt qui pourraient être testées en laboratoire selon les moyens. Ensuite, des périodes de test en laboratoire ont lieu afin de comprendre les éléments théoriques et pratiques des réactions. Il devient alors possible de commencer la conception du véhicule et de bâtir les premières corrélations. Selon les résultats de celles-ci, des ajustements sont à faire au véhicule pour qu’il ait le bon comportement. En même temps, l’équipe commence la rédaction de l’EDP (Engineering Documentation Package) du véhicule. Il s’agit d’un rapport qui permet d’expliquer le fonctionnement de tous les principes du véhicule et de prouver l’aspect sécuritaire du véhicule. Celui-ci doit être envoyé aux juges des compétitions afin de valider son contenu. Après cela, le comité doit aussi concevoir une affiche qui permet de présenter le véhicule lors des compétitions aux juges. L’affiche montre les côtés théoriques et pratiques du véhicule.

En ce qui a trait aux compétitions, celles-ci se déroulent en trois parties. Premièrement, toutes les équipes doivent passer l'évaluation de sécurité. Ils doivent prouver aux juges, de manière verbale et écrite, que le véhicule est sécuritaire sur tous ses aspects. Ensuite, chaque équipe doit présenter son véhicule et son affiche aux différentes équipes ainsi qu'aux juges afin de démontrer le fonctionnement théorique et certains aspects pratiques du véhicule. Puis, vient l'heure des essais. Une heure avant le début de la course, les équipes sont avisées de la distance à parcourir ainsi que le volume d'eau à transporter. L'équipe qui arrive le plus près possible de la ligne d'arrivée, sans toutefois la dépasser, gagne la compétition. Afin de pouvoir parcourir la distance demandée dans un temps inférieur à deux minutes, une série de corrélation doit être faite durant l'année en cours. En effet, il faut relier la distance à parcourir avec le volume d'eau à transporter. Cette partie de la préparation pour la compétition est très importante. Elle demande beaucoup de travail puisqu'il faut faire plusieurs tests avant d'obtenir des résultats concluants. Ainsi, ces corrélations nous guident sur la quantité de réactif à utiliser dans nos réactions chimiques. Il va de soi que pour respecter le temps maximal, le véhicule doit avoir une certaine vitesse. La vitesse est donnée principalement par la réaction de propulsion. Celle-ci nécessite elle aussi quelques essais afin de déterminer de manière pratique les quantités qui sont requises pour chaque réactif chimique. La combinaison de tout ceci permet d'opérer le véhicule sur des distances précises. Avant de mettre le véhicule sur la ligne de départ, l’équipe a une heure pour se préparer et refaire des tests préliminaires pour s’ajuster avec les produits chimiques reçus qui devraient être les mêmes qu'utilisé au laboratoire. Toutefois, au cours des quatre dernières années, des problèmes de livraison ont eu lieu et cela fait en sorte que des produits différents ont dû être utilisés. Après l'heure terminée, le véhicule est placé sur la ligne de départ et peut maintenant avancer. Par la suite, une deuxième chance est offerte afin d'avoir une meilleure performance. C'est le moment de corriger les détails qui auraient échappé durant les tests de la première heure.

Ce projet étudiant favorise l'intégration des étudiants en génie chimique puisqu’il regroupe toutes les années du baccalauréat. Il s'agit aussi d'un moyen de consolider la matière apprise en classe de manière plus concrète et de l'appliquer. Pour les étudiants de première année, il s'agit d'une découverte du milieu scientifique au niveau de la recherche ainsi que de la profession d'ingénieur. Pour ce qui touche les étudiants d'année supérieurs, et surtout pour les finissants, la conception du véhicule constitue en un projet intégrateur de la matière acquise au fil des ans. Le projet présenté aux étudiants de génie chimique suscite un intérêt important puisqu'il s'agit d'un projet rassembleur et éducatif. L'année dernière, lors de la régionale, le véhicule était propulsé grâce à un moteur électrique qui tirait son énergie d'une pile humide fabriquée durant l'heure avant la compétition. Ce dernier s'arrêtait avec un système d'arrêt basé sur une horloge à l'iode. Ce véhicule a assuré à l'équipe la troisième place à la compétition régionale de 2015, lui permettant de se qualifier pour la compétition nationale de 2016.

Cette année, considérant qu'au fil des ans l’équipe a accumulé deux véhicules ayant de bonnes caractéristiques techniques, celle-ci a décidé de se concentrer sur les réactions d’arrêt. C'est pourquoi l’équipe a décidé de faire deux équipes différentes afin de mieux nous concentrer sur cette partie du véhicule. En effet, ce plan permet de concevoir un véhicule en alternant le travail de deux petites équipes. Cela permet d'obtenir deux points de vue différents pour le vice-président à la conception, ce qui lui assure de ne pas oublier de points importants sur le véhicule.

L'an dernier, un accent sur le design du véhicule a été mis. Il fallait que celui-ci soit beau à regarder, qu'il soit agréable à présenter et qu'il soit aérodynamique. Cet objectif fut atteint, puisque plusieurs équipes ont fait la remarque que le véhicule de l’Université Laval était original et très beau. Le design a permis de confondre les systèmes de propulsions et d'arrêt avec l'esthétique du véhicule. L’édition 2017-2018 poursuit encore cet objectif, soit de concevoir un véhicule agréable à regarder, mais en camouflant encore plus les mécanismes de propulsion et d’arrêt, afin de faire confondre notre véhicule écoresponsable à un véhicule traditionnel, mais tout en conservant le respect des règles de la compétition.

Le budget de cette année permet d'assurer une participation de l'équipe aux différentes compétitions, mais les dépenses ne pourront pas être entièrement couvertes par le comité. Toutefois, comme la compétition nationale est très dispendieuse, les participants devront débourser une certaine partie des dépenses. Le comité exécutif a préféré l’optique d’amener plus de membres du projet aux compétitions afin de faire découvrir au maximum le projet au plus d'étudiants possible, plutôt que d'envoyer les mêmes personnes aux mêmes compétitions. Naturellement, les membres participants à la nationale doivent avoir les ressources minimales pour réussir (produits chimiques, nombre minimal de participants, inscription du véhicule), ce qui est à fournir par le comité, mais des dépenses ne seront pas comblées par le comité. Des fonds supplémentaires sont donc à obtenir afin d’assurer la participation de l’équipe à la compétition mondiale et nationale, et dans le cas d’un podium lors des compétitions régionales qui ont lieu au printemps de chaque année, afin d’assurer la participation aux compétitions nationales des années futures. Le choix des membres participants aux compétitions se veut aussi comme une activité de récompenses. Les étudiants qui se sont impliqués dans le projet toute l'année afin d'obtenir le maximum de connaissances pour comprendre le fonctionnement du véhicule sont les participants.

Pour l’équipe, cette année, il est très important d’obtenir du financement pour faire progresser le projet. Nos concepts innovateurs montrent clairement l’impact que celle-ci veut avoir sur la société de demain. Il faut être capable de relever les défis de la profession. Par ce projet, les étudiants membres sont capables de résoudre la problématique des énergies fossiles en concevant un véhicule qui fonctionne à l’électricité, mais qui diffère des autres véhicules par la créativité. Par exemple, l’équipe n’utilise pas de lithium, une ressource de plus en plus en demande pour ce genre de véhicule. Un des buts du projet est de présenter ce projet lors des compétitions, qui sont des congrès de génie chimique, afin de prouver la pertinence face aux autres projets des autres universités. Même si le bolide est un modèle de petite taille, les résultats sur la puissance du moteur électrique tendent à démontrer qu’une plus grande version serait très rentable sur le plan énergétique. C’est sur ce point que ce manifeste la pertinence des commanditaires et de la visibilité, puisqu’il permet de conserver l’intérêt que porte les membres envers ce projet étudiant innovateur.

Voici une vidéo promotionnelle du projet : https://www.youtube.com/watch?v=AsbPWrbVbfQ&feature=youtu.be (véhicule à 1 minute 34)

10e Congrès Mondial du Génie Chimique : https://www.youtube.com/watch?v=c2vrznydBOo

Compétition nationale : http://www.aiche.org/conferences/annual-aiche-student-conference/2017

L’équipe Chem-E-Car Université Laval est aussi mentionné dans différents articles, tant au niveau de leur performance que de leur innovation.

Des véhicules propulsés par des réactions chimiques : https://www.lefil.ulaval.ca/vehicules-propulses-reactions-chimiques/

La chimie pour faire avancer : https://blogue.genium360.ca/article/innovation/la-chimie-pour-faire-avancer/

Des bolides propulsés par le génie chimique : https://lemarche.co/fr/uncategorized/des-bolides-propulses-par-le-genie-chimique/

Rester en contact avec l’équipe en la suivant sur Facebook : https://www.facebook.com/ChemECarUL/


 

Quelques photos de l’équipe

 

L’équipe au Gala de la vie étudiante le 21 avril dernier. Toute l’équipe portait son polo montrant les commanditaires du projet.

À gauche, l’équipe à la Soirée de reconnaissance de l’Ordre des ingénieurs du Québec. À droite, l’équipe avec le certificat suite à la compétition régionale en mars.

Le bolide lors de sa conception.

  

L’équipe lors de la compétition régionale et nationale.

 


 

Merci à nos commanditaires pour l’édition 2016-2017