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Responsable(s) Sébastien Helle, Philippe Terrier, Hugues Langlois

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Sébastien Helle, Philippe Terrier, Hugues Langlois


PLAN DE COURS

Automne 2022
TCH097 : Technologies environnementales (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Ce cours ne peut être reconnu dans le cadre d’un programme de baccalauréat.

Ce cours multidisciplinaire a pour objectif de permettre à l’étudiant de comprendre le fonctionnement de diverses technologies à vocation environnementale. L’étudiant sera en contact direct avec des technologies modernes et manipulera des objets issus de domaines très variés lui permettant ainsi d’élargir ses connaissances techniques. De plus, ce cours amènera l’étudiant à évaluer de manière quantitative les impacts environnementaux liés à l’utilisation des technologies. Cette approche apportera au futur ingénieur une aide supplémentaire pour faire des choix sur l’utilisation d’une technologie.

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante devrait :

  • avoir découvert les principes de fonctionnement d’objets technologiques à vocation environnementale à l’aide de schémas, dessins, de montages expérimentaux et du vocabulaire spécialisé;
  • être capable de mesurer les performances d’un objet technologique avec les outils appropriés;
  • avoir acquis des habiletés manuelles dans différents domaines techniques;
  • avoir compris comment quantifier certains impacts environnementaux liés aux diverses technologies;
  • être capable de faire un choix raisonné sur l’implantation ou l’impact d’une technologie.



Objectifs du cours

Déjà cité dans le descriptif du cours.




Stratégies pédagogiques

Le cours est divisé en quatre grands volets : développement durable, énergie transport, bâtiments. Chaque semaine est constituée de trois heures de cours théoriques et de deux heures de laboratoire. L’ensemble des laboratoires permet aux étudiant·es de se former aux méthodes de travail en équipe, ainsi que de développer des habiletés en termes de partage de l’information et de communication.

Les périodes de laboratoire permettent également de :

  • analyser divers objets technologiques, qui dans le cadre de ce cours s’inscriront dans le domaine des technologies à vocation environnementale.
  • développer des habiletés et des savoir-faire, par la réalisation d’expériences, par la prise de mesures ou encore par le démontage et le remontage de systèmes.

Des présentations et des notes de cours fourniront les compléments théoriques nécessaires ainsi que des pistes pour poursuivre et approfondir la compréhension des expériences réalisées.

Deux stratégies d’enseignement peuvent être retenues pour le cours à la discrétion de l’enseignant responsable:

1. formule traditionnelle (choix de l’enseignant·e) : 3 h de cours théoriques ( journée du cours) et 2 heures de laboratoire (journée du lab). Les laboratoires sont réalisés en équipes de 3 à 4 étudiants et durant ces périodes, la classe sera divisée en deux groupes A et B.

2. formule flexible (choix de l’enseignant·e) : Afin d’éviter une longue période de cours magistrale de 3 heures, ce bloc horaire normalement dédié au cours sera organisé de la façon suivante. Le cours d’une durée de 1h (GR A+ B), sera suivi d’une période de 2h de laboratoire pour l’un des groupes (ex A). La période de laboratoire de 2h du groupe A, qui se déroule une autre journée sera alors dédiée à la suite du cours pour tous (Gr A+ B). Le groupe B réalisera ses laboratoires pendant la période de 2h qui lui est consacrée.

Exemple d’organisation des cours et laboratoires pour la formule flexible

Activité

Groupe A+B ensemble

Groupe A seul

Groupe B seul

Période du cours (3h)

Cours : durée 1h

x

Lab durée 2h

Période laboratoire A (2h)

x

Lab durée 2h

x

Période laboratoire B (2h)

Cours : durée 2h

 

 

Permutation Gr A et Gr B : semaine 8




Utilisation d’appareils électroniques

S.O.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 17:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
02 Mardi 13:30 - 17:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
03 Lundi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Mercredi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
04 Lundi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Mercredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
05 Mardi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
06 Mardi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Jeudi 09:00 - 12:30 Activité de cours
07 Mercredi 13:30 - 17:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Vendredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
08 Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 12:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
09 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 13:30 - 17:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
10 Lundi 13:30 - 17:30 Laboratoire (2 sous-groupes)
Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jeason Blair Activité de cours Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
01 Jocelyn Dubuc Laboratoire (2 sous-groupes) jocelyn.dubuc.2@ens.etsmtl.ca
01 Alexis Ricard Laboratoire (2 sous-groupes) alexis.ricard.1@ens.etsmtl.ca
01 Gael Mercier Laboratoire (2 sous-groupes) gaelmercier@hotmail.com
02 Jeason Blair Activité de cours Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
02 Ngoc Phuong Thao Hoang Laboratoire (2 sous-groupes) ngoc-phuong-thao.hoang.1@ens.etsmtl.ca
02 Hadjer Djihane Amrouci Laboratoire (2 sous-groupes) djihane.a@gmail.com
02 Gael Mercier Laboratoire (2 sous-groupes) gaelmercier@hotmail.com
03 Calvin Liu Activité de cours Calvin.Liu@etsmtl.ca B-2326
03 Ngoc Phuong Thao Hoang Laboratoire (2 sous-groupes) ngoc-phuong-thao.hoang.1@ens.etsmtl.ca
03 Étienne Raymond Desjardins Laboratoire (2 sous-groupes) etienne.raymond.desjardins@gmail.com
03 Lina Jineth Rodriguez Laboratoire (2 sous-groupes) linarod@live.ca
04 Jeason Blair Activité de cours Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
04 Jeason Blair Laboratoire (2 sous-groupes) Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
04 Étienne Raymond Desjardins Laboratoire (2 sous-groupes) etienne.raymond.desjardins@gmail.com
04 Lina Jineth Rodriguez Laboratoire (2 sous-groupes) linarod@live.ca
05 Ahmed Cherifi Activité de cours cc-Ahmed.Cherifi@etsmtl.ca
05 Anthony Lochet Laboratoire (2 sous-groupes) anthony.lochet.1@ens.etsmtl.ca
05 Alondra Rima Laboratoire (2 sous-groupes) alondra.rima@etsmtl.ca
05 Maxime Langlois Laboratoire (2 sous-groupes) maxime.langlois.2@ens.etsmtl.ca
06 Ahmed Cherifi Activité de cours cc-Ahmed.Cherifi@etsmtl.ca
06 Anthony Lochet Laboratoire (2 sous-groupes) anthony.lochet.1@ens.etsmtl.ca
06 Hadjer Djihane Amrouci Laboratoire (2 sous-groupes) djihane.a@gmail.com
06 Étienne Raymond Desjardins Laboratoire (2 sous-groupes) etienne.raymond.desjardins@gmail.com
07 Jeason Blair Activité de cours Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
07 Jeason Blair Laboratoire (2 sous-groupes) Jeason.Blair@etsmtl.ca B-2326
07 Félix Jobin Laboratoire (2 sous-groupes) fjobin007@gmail.com
07 Rachel Levasseur Laboratoire (2 sous-groupes) rachellevasseur@live.ca
08 Philippe Terrier Activité de cours Philippe.Terrier@etsmtl.ca B-2322
08 Philippe Terrier Laboratoire (2 sous-groupes) Philippe.Terrier@etsmtl.ca B-2322
08 Anthony Lochet Laboratoire (2 sous-groupes) anthony.lochet.1@ens.etsmtl.ca
08 Raphaël Gallé Laboratoire (2 sous-groupes) raphael.galle.1@ens.etsmtl.ca
09 Sébastien Helle Activité de cours sebastien.helle@etsmtl.ca B-2332
09 Sébastien Helle Laboratoire (2 sous-groupes) sebastien.helle@etsmtl.ca B-2332
09 Anthony Lochet Laboratoire (2 sous-groupes) anthony.lochet.1@ens.etsmtl.ca
09 Raphaël Bolduc Laboratoire (2 sous-groupes) raphael.bolduc.2@ens.etsmtl.ca
10 Philippe Terrier Activité de cours Philippe.Terrier@etsmtl.ca B-2322
10 Ahmed Cherifi Laboratoire (2 sous-groupes) cc-Ahmed.Cherifi@etsmtl.ca
10 Luc-Henry Jeudy Laboratoire (2 sous-groupes) luc-henry.jeudy.1@ens.etsmtl.ca
10 Raphaël Gallé Laboratoire (2 sous-groupes) raphael.galle.1@ens.etsmtl.ca



Cours

TITRE ET DÉTAILS DES ACTIVITÉS

Développement Durable (3 semaines, 3 cours, 6h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 1

DD1

Introduction au DD
Ingénierie durable et transition

Limites de la planète et état de l'environnement

Limites bio-géophysiques de la planète (1h30)

Semaine 2

DD2

Changements climatiques : évitement et adaptation

Empreinte écologique
Ressources naturelles

Calcul de l'empreinte écologique (1h30)

Semaine 3

DD3

Introduction à la pensée et l'analyse de cycle de vie

ACV: base Impact Ademe (2h)

Énergie et Bâtiments (4 semaines, 4 cours, 8h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 4

Énergie 1

Éolienne

La force du vent
Constitution d'une éolienne et courbes caractéristiques
Distribution des vents, production énergétique annuelle

Efforts mécaniques sur une tour éolienne

Éolienne en soufflerie et chargement sur la tour éolienne (1h)

Semaine 4

Énergie 2

Solaire

L'énergie solaire et sa mesure

Rendement et courbes caractéristiques d'un panneau
Branchement d'un système de panneaux solaires pour la recharge de batteries

Étude d'un panneau solaire (1h)

Semaine 5

Énergie 3

Hydrogène

Piles à combustible

Étude de la pile à hydrogène (1h)

Mini véhicules H2

Semaine 5

Énergie 4

 

Stockage de l’énergie

Stockage mécanique
Stockage chimique. Nomenclature des batteries (Capacité, puissance nominale, tension, courbes caractéristiques)

Simulation d'un parc éolien (1h)

Générateur d'éolienne entrainé par pédalage (45 min)

Semaine 6

Bâtiment 1

Pertes thermiques

Introduction
Transfert de chaleur

Étude de la résistance thermique des fenêtres (45 min)

Semaine 6

Bâtiment 2

Réduction de la consommation

Isolation, résistance thermique, échangeur de chaleur, récupération de l'eau, toits végétalisés

Étude de la résistance thermique des murs (45 min)

Semaine 7

Bâtiment 3

Énergies renouvelables pour le bâtiment

Énergie solaire, biomasse, géothermie

Simulation efficacité bâtiment (2h)

Semaine 7

Bâtiment 4

Étude de cas

Certifications, exemples d'écoconstruction

Examen intra

Semaine 8

                                                         Intra

Transport Durable (4 semaines, 4 cours, 8h de lab + travail personnel)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 9

Transport 1

Forces résistives

Force aérodynamique
Force de résistance au roulement
Force due à la pente
Force dynamique

Simulation des forces résistives (45 min)

Démonstration : Prius mode électrique

Semaine 9

Transport 2

Transmission de la puissance

Les engrenages et rapport de réduction
Fonctionnement d'une boîte de vitesses

Véhicules en phase d'accélération (45 min)

Démontage boites de vitesses (45 min)

Semaine 10

Transport 3

Moteur à combustion interne (MCI)

Caractéristiques, composantes, courbes couple/puissance, cycle 4 temps, carburant, combustion, rendement, CSE, efficacité volumétrique

Démontage moteur.

Observation groupe moto propulseur hybride Prius  + turbocompresseur (1h)

Semaine 10

Transport 4

Introduction aux véhicules hybrides

Rôle de l'hybridation dans les moyens de transport
Les modes d'hybridation

Essai d’un véhicule hybride parallèle sur un dynamomètre à rouleaux (1h15)

Semaine 11

Transport 5

Véhicules hybrides rechargeables et véhicules électriques

Vélo électrique BionX et découverte du moteur roue (1h)

Analyse et choix de technologies pour l'électrification des vélos. (1h)

Semaine 11

Transport 6

Carburants et biocarburants

Les sources de carburants fossiles exploitées aujourd'hui. Les carburants biosourcés.

Fabrication de Biodiesel (1h)

Semaine 12

Transport 7

Émissions polluantes liées au transport

Émissions de GES
Les polluants règlementés et les méthodes de quantification et de traitement

Caractérisation du Biodiesel dans une génératrice (30min)

Semaine 12

Transport 8

Analyses environnementales des modes de transport

Comparaison de l'impact environnemental de différents modes de transport.
Discussion sur les solutions possibles

Découverte et étude des systèmes de dépollution (30 min)

Conclusion - Révision - Ouverture (1 semaine)

#

COURS

LABORATOIRES

Semaine 13

Étude de cas – Conclusion

Révision

Activité de réflexion sur la session




Laboratoires et travaux pratiques

 

HORAIRES ET CALENDRIER DES ACTIVITÉS

Semaines

Sujet

1,2,3

Introduction et  Développement durable

4, 5, 6, 7

Production d’énergie et Éco-Construction

8

intra

9,10,11,12

Transport

13

Conclusion  - Révision - Ouverture

14

Semaine des  examens finaux




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.

 




Évaluation

A - Quiz portant sur les expériences réalisées en laboratoire : 30 % (équipe)

  • Quiz 1 : Développement durable : 10%
  • Quiz 2 : Énergie : 10%
  • Quiz 3 : Transport : 10%

Les quiz sont faits en équipe sur Moodle. Toute documentation est permise. La durée sera précisée ultérieurement.

B - Examen Intra: 35 % (individuel)

  • Contenu : Développement durable, énergie et bâtiment
  • Durée de l’examen :  3 heures
  • Format : examen sur Moodle
  • Questions à développement, calculs, choix multiples
  • Documentation permise : à préciser

C - Examen final : 35 % (individuel)

  • Contenu : Transport et développement durable
  • Durée de l’examen :  3 heures
  • Format : examen sur Moodle
  • Questions à développement, calculs, choix multiples
  • Documentation permise : calculatrice et 3 feuilles de notes (recto-verso)



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 1 novembre 2022
2, 7 4 novembre 2022
3 24 octobre 2022
4 2 novembre 2022
5 25 octobre 2022
6, 10 27 octobre 2022
8 26 octobre 2022
9 31 octobre 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Les notes et présentation de cours seront déposées sur Moodle.

 




Ouvrages de références

Aucun.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Aucune.