Centre d’exploitation durable des sables bitumineux (COSS)

Institut de technologie du Nord de l'Alberta, Edmonton, Alberta
Que fait l'installation

Collaboration avec les entreprises et le secteur industriel pour développer des technologies qui améliorent le rendement économique et environnemental du secteur des sables bitumineux.

Domaines d'expertise

Le centre comble l’écart entre la recherche environnementale sur les sables bitumineux et les solutions applicables ayant un impact immédiat sur la durabilité. La majeure partie des activités du centre est consacrée à la sélection, à la validation et à la mise à l’échelle de solutions élaborées par des tiers innovateurs et des petites et moyennes entreprises pour ensuite les intégrer dans une approche systémique des défis complexes liés à la gestion des résidus et des eaux des sables bitumineux exploitables.

Les installations de pointe du centre, d’une superficie de 12 000 pieds carrés, abritent un laboratoire haute technologie entièrement équipé et peuvent compter sur une équipe composée de chercheurs en sciences appliquées, d’ingénieurs, de technologues et de stagiaires. Le personnel du centre collabore avec l’industrie des sables bitumineux, le milieu universitaire, les organisations de recherche et développement, et des innovateurs tiers afin de faire passer les idées du stade du concept à celui de la commercialisation.

Nos responsables de recherche se spécialisent dans divers domaines, notamment :
•    Traitement des résidus
•    Traitement des eaux industrielles
•    Gestion des résidus de sables bitumineux
•    Évaluation chimique
•    Établir des mesures d’extraction et d’analyse des sables bitumineux et les améliorer
•    Sélection du traitement des résidus
•    Principes régissant les résidus fins fluides
•    Traitement des eaux
•    Incidence des minéraux argileux sur les résidus de sables bitumineux

Services de recherche

Projets de recherche appliquée : nous travaillons en partenariat avec le secteur industriel pour trouver des solutions aux défis auxquels ce secteur est confronté, avec la possibilité d’obtenir du financement en appui aux projets, du Canada et plus particulièrement de l'Alberta.

Projets de mise en pratique des connaissances : nous offrons de la formation personnalisée et des cours éclair, des ateliers et des séminaires propres au secteur industriel.

Projets techniques et entrepreneuriaux payés à l’acte : nous offrons un accès aux technologies et à l’équipement de pointe pour faciliter la création et la commercialisation de produits ainsi que pour en améliorer la productivité.

Programme de visites interactives : en tant que centre d’accès à la technologie, nous participons à un programme qui offre aux entreprises admissibles, jusqu’à 20 heures d’accès à l’équipement, aux installations et à l’expertise de notre centre, afin de résoudre un défi technique ou entrepreneurial précis.

Nos programmes actuels avec le secteur industriel :

•    Programme Permanent Aquatic Storage Structure (PASS) de Suncor – Sélection et validation des polymères en vue de l’application du programme PASS.
•    Programme Membrane Technology Assessment (MTAP) de la COSIA – Programme d’évaluation des membranes à haute température et sous haute pression.
•    Programme en ligne d’évaluation des technologies de mesure de la teneur en eau – Mise à l’essai des instruments à haute température et sous haute pression (boucle huile dans l’eau) et des capteurs à haute température et sous haute pression (boucle eau dans l’huile).

Secteurs d'application
  • Industrie chimique
  • Technologies propres
  • Énergie (renouvelable et fossile)
  • Technologies et services de l’environnement
  • Mines, minerais et métaux

Équipement

Fonction

Chromatographe liquide haute performance couplé à un spectromètre de masse quadripôle-temps d’envol

Le chromatographe comporte trois sources d’ionisation distinctes, l’ionisation par électronébulisation (ESI), la photoionisation à pression atmosphérique (APPI) et l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI), qui permettent d’analyser un vaste éventail d’échantillons. La chromatographie en phase liquide ultra performante peut servir à la répartition de composantes en mélanges complexes.

Spectromètre de masse à désorption-ionisation par impact laser assistée par matrice et quadripôle-temps d’envol

Le spectromètre permet entre autres la caractérisation des répartitions des masses moléculaires des homopolymères et des copolymères, la composition et la déconvolution des mélanges homopolymériques et copolymérique, ainsi que la quantification et la caractérisation analytiques des hydrocarbures.

Diffractomètre à rayons X 

Utilisé pour la caractérisation des matériaux servant à déterminer entre autres les structures cristallines et les propriétés physiques des pellicules fines.

Spectromètre de fluorescence X dispersif en longueur d'onde

Permet entre autres l’analyse élémentaire de divers types d’échantillons à l’état solide, liquide ou poudreux.

Microscope à forces atomiques AFM-Raman

Utilisé pour relier des données de microscopie confocale à diffusion Raman avec des données superficielles (imagerie topographique et structurale à l’échelle nanométrique) obtenues par spectroscopie AFM haute résolution

Analyseur thermogravimétrique

Utilisé dans l’analyse des effets des variations thermiques sur les propriétés physiques et chimiques des matériaux, dont au niveau de la décomposition, des mécanismes de dégradation, de la stabilité thermique, de l’oxydation et de la combustion

Spectrophotomètre ultraviolet-visible

Analyse de divers échantillons par spectroscopie traditionnelle, mais des techniques évoluées peuvent être appliquées à l’aide de matériel à fibre optique

Spectromètre infrarouge à transformée de Fourier Bruker

Spectroscopie IRTF, IRTF à faisceau fixe; cellules de réflectance atténuée et réflectance diffuse pour l’analyse d’un vaste éventail de pellicules, de poudres et de composés organiques

Viscomètre SVM 3000 de Anton Paar

Utilisé pour la mesure de la viscosité et de la densité des échantillons d’hydrocarbure, et doté d’un autoéchantillonneur 48 positions

Appareil de mesure du temps de succion capillaire

Le chronométrage de succion capillaire est une méthode couramment utilisée pour mesurer la filtrabilité et la facilité de l’élimination de l’humidité résiduelle des boues dans de nombreuses applications environnementales et industrielles.

Analyseur du carbone organique dissous et du carbone organique total (COD/COT) et du carbone inorganique dissous et du carbone inorganique total (CID/CIT)

Mesure la quantité de carbone organique et inorganique, dissous et total dans un échantillon de liquide ou d’eau.

Chromatographe en phase gazeuse (CG)

Quatre unités spécialisées pour la chromatographie en phase gazeuse pour mesurer le soufre et le méthane ainsi que pour la distillation simulée :

  • Chromatographie en phase gazeuse pour analyse des composés du soufre : effectue une analyse détaillée du soufre. Peut fournir des résultats quantitatifs pour les matrices d’hydrocarbures légers.

  • Distillation simulée par chromatographie en phase gazeuse (SIMDIS): effectue une distillation simulée sur des échantillons de pétrole brut.

  • Chromatographie en phase gazeuse : capacités générales de chromatographie pour des échantillons d’hydrocarbures.

Analyse de la concentration des gaz à effet de serre par chromatographie en phase gazeuse : analyse des échantillons pour doser des gaz à effet de serre.

Chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse (CG-SM)

Analyse chimique au moyen de la spectroscopie de masse. Peut identifier des échantillons dont les constituants sont inconnus en utilisant la spectroscopie de masse.

Système de spectroscopie d’émission avec plasma induit par haute fréquence (SE/PIHF)

Technique analytique utilisée pour la détection d’éléments chimiques.

Système de chromatographie par échange d’ions

La chromatographie par échange d’ions est une méthode permettant de séparer les ions en fonction de leurs interactions avec la résine (phase stationnaire) et un éluant (phase mobile). Utilisée pour mesurer les principaux anions et cations dans les eaux de procédé touchées.

Titrimètre Karl Fischer

Méthode de titrage pour les analyses chimiques qui utilise le titrage coulométrique ou volumétrique afin de déterminer les quantités traces d’eau dans un échantillon.

Analyseur élémentaire organique CHNS

Détermination des éléments organiques (carbone, hydrogène, azote et soufre) au moyen de la combustion et de l’oxygène au moyen de la pyrolyse.

Appareil de mesure de la résistance spécifique à la filtration

Largement utilisé pour mesurer la centrifugabilité.

Analyseur de surface spécifique BET

Analyse BET (Brunauer, Emmett et Teller). Mesure la superficie des particules.

Centrifugeuse à pétrole chauffante, modèle Benchmark S

Conçue pour déterminer la teneur en eau et sédiments dans le pétrole brut ou les produits pétroliers raffinés. Modèle de paillasse de laboratoire pouvant être utilisé à l’intérieur, sans devoir respecter les exigences de la classe I, division 2. Entièrement isolée pour empêcher la perte de chaleur et assure un contrôle plus précis de la température.

  • Alliance pour l'innovation dans les sables bitumineux du Canada (COSIA)
  • Alberta Innovates (AI)
  • Ledcor Environmental Solutions Ltd.
  • Suncor Energy Inc.
  • Enbridge Inc.
  • RJ Oil Sands
  • Apex Engineering
  • Nalco Champion (Ecolab)
  • Conetec Investigations Ltd.
  • Switchable Solutions Inc.
  • Réseau de recherche et d'information sur les sables bitumineux (OSRIN)
  • Université de l’Alberta
  • Conseil International de recherche sur les pipelines (PRCI)
  • Réseau d'innovation en matière de ressources propres (CRIN)

Titre

Hyperlien

Catalogue des méthodes d’analyses d’acides naphténiques dans l’exploitation des sables bitumineux, rapport de l’OSRIN nº TR-21, 65 p.

https://era.library.ualberta.ca/public/view/item/uuid:dea94135-dfe8-41d0-b57a-6181e085be18

Sommaire de l’atelier de 2013 sur le développement et la commercialisation des résidus

https://era.library.ualberta.ca/public/view/item/uuid:f4da3d45-4406-471b-b095-69c2442237f2

Aperçu du Centre d’exploitation durable des sables bitumineux (vidéo)

https://youtu.be/qAQGbquxwKU

L’Institut de technologie du Nord de l’Alberta relance le Centre d’exploitation durable des sables bitumineux grâce à une nouvelle chaire de recherches appliquées

https://www.jwnenergy.com/article/2016/4/nait-re-launching-its-centre-oil-sands-sustainability-new-…

L’Institut de technologie du Nord de l’Alberta ouvre la voie aux recherches sur les eaux usées de sables bitumineux

http://www.industryandbusiness.ca/development-and-innovation/nait-leading-the-way-for-oil-sands-wastewater-research

Andrea Sedgwick nommée titulaire de la chaire de recherches appliquées chez Ledcor

https://www.nait.ca/industry/news/andrea-sedgwick-named-ledcor-applied-research-chai

M. Trudeau sur place pour l’ouverture du Centre de la productivité et de l’innovation de l’Institut de technologie du Nord de l’Alberta

https://www.techlifetoday.ca/articles/2018/trudeau-opens-productivity-and-innovation-centre

Soutien aux technologies d’assainissement des eaux au profit de l’industrie pétrolière et gazière

https://www.nait.ca/industry/news/support-for-clean-water-technologies-to-benefit-th

Institut de technologie du Nord de l’Alberta : L’amélioration des méthodes de mesure pourrait améliorer l’efficacité de l’exploitation des sables bitumineux

https://www.jwnenergy.com/article/2016/8/nait-improving-methodologies-measurement-could-improve-oilsands-efficiencies/

Bulletin de nouvelles du centre (anciennes publications)

https://us1.campaign-archive.com/home/?u=f4da15b8cf8b07502b3fe8807&id=ece80ac8a5

Profil de Tech-Accès Canada

http://www.portaildescats.ca/document/details/4f6b7864-46eb-4ea8-b68b-99082315dcaa/fr

Vidéo de l’Alliance pour l'innovation dans les sables bitumineux du Canada (COSIA) sur la gestion des résidus de sables bitumineux

https://www.youtube.com/watch?v=JFf3JxBz9B8