AVIS – Depuis le 1er juin 2024 est institué le Fonds de recherche du Québec (FRQ), conformément à la Loi modifiant principalement la Loi sur le ministère de l’Économie et de l’Innovation en matière de recherche. Le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), le Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS) et le Fonds de recherche du Québec – Société et culture (FRQSC) sont depuis regroupés au sein du nouveau FRQ qui continue leur existence. Les droits et obligations du FRQNT, du FRQS et du FRQSC sont devenus ceux du FRQ ; les activités se poursuivent comme à l’habitude.

Prenez note que si vous rencontrez une ancienne nomination ou le logo d’un des Fonds de recherche du Québec dans les règles de programmes ou le site Web, il faut désormais lire ceci :

  • Le FRQNT devient secteur Nature et technologies;
  • Le FRQS devient secteur Santé;
  • Le FRQSC devient secteur Société et culture.

Nous vous remercions de votre compréhension.

Responsable : 
Sun, ShuHui

Établissement : 
Institut national de la recherche scientifique (INRS)

Année de concours : 
2021-2022

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La désionisation capacitive (DC) est une technologie émergente très prometteuse pour la purification de l’eau, en particulier pour l’élimination efficace des sels et des ions de métaux lourds présents dans l’eau. Fait intéressant, son principe de fonctionnement est le même que celui des supercondensateurs. De plus, les supercondensateurs peuvent stocker l’énergie libérée lors de l’étape de régénération d’une unité de DC. Cette énergie peut ensuite être utilisée pour charger une autre unité DC fonctionnant en parallèle. Cette opération combinée DC / supercondensateur se traduira par un processus de purification de l’eau économique et à faible consommation énergétique.

Ainsi, ce projet vise la conception de matériaux performants et peu coûteux pour être utilisés dans la fabrication des électrodes des unités de DC et des supercondensateurs. Des électrodes poreux et tridimensionnels (3D) à base de graphène seront conçus et fabriqués. La porosité, la morphologie, la composition et les propriétés de surface des matériaux et des électrodes à base de graphène seront optimisés afin d’améliorer les performances des unités de DC et des supercondensateurs respectivement pour la purification de l’eau et le stockage d’énergie. La modélisation sera utilisée pour simuler la cinétique de transfert d’ions et pour étudier les relations structure-propriété. Ces deux paramètresguideront la conception des électrodes. La purification de l’eau par DC sera évaluée à la fois à l’échelle laboratoire à l’INRS-EMT et dans des unités parallèles de plus grandes dimensionspar notre collaborateur à l’INQSC (Brésil).

Ce projet sera réalisé grâce à une collaboration étroite entre un chimiste des matériaux (Sun) pour la synthèse et la caractérisation des nanostructures, une électrochimiste (Tavares) pour la conception et fabrication des électrodes, et un ingénieur (Lanza) pour la purification de l’eau. Cela nous permettra d’étudier en profondeur les nouveaux matériaux et de couvrir tous les aspects des supercondensateurs combinés aux unités de DC pour la  purification de l’eau dans des conditions réelles.