juin/juillet 2016

Le clivage des sciences

Changements au niveau des programmes universitaires : de la métallurgie aux sciences et au génie des matériaux

Par Peter Braul

L'ICM : Pourquoi délaisse-t-on la métallurgie traditionnelle dans les programmes universitaires ?

M. Demopoulos : Le paradigme des sciences et du génie des matériaux a commencé il y a 30 ans dans les universités américaines, lorsque ces dernières se sont rendues compte que l'on pouvait utiliser bien d'autres matériaux au-delà des métaux. Il existe une multitude d'associations possibles des éléments pour créer de nouveaux matériaux, mais l'industrie métallurgique traditionnelle repose davantage sur la production de grandes quantités d'un métal unique. La révolution des matériaux s'est produite car l'industrie a découvert toutes ces possibilités de créer de nouveaux matériaux pour toutes sortes d'applications intéressantes au-delà des applications traditionnelles dérivées des minéraux. Nous sommes face à un sujet sensible. C'est une situation difficile mais également une occasion de réduire l'écart qui s'est formé entre la [métallurgie] « à l'ancienne » et la discipline « moderne » [des sciences et du génie des matériaux].

L'ICM : Si je comprends bien, un clivage s'est créé entre les études universitaires se concentrant sur les sciences et le génie des matériaux, et celles se concentrant sur la métallurgie. N'est-il pas envisageable pour les métallurgistes d'apprendre à exploiter l'équipement avec lequel ils ont toujours travaillé et pour les spécialistes en sciences des matériaux de créer de nouveaux matériaux avec les produits des mines ?

M. Demopoulos : Les métallurgistes ont tout à gagner à approfondir leurs connaissances avec l'aide des spécialistes en sciences des matériaux, et vice-versa. Généralement, ils ne se parlent pas beaucoup ; ils vivent sous le même toit mais ne communiquent pas. Ces scissions sont toutes relativement artificielles.

L'ICM : Quel est le problème si l'on continue de développer des programmes de la même manière que l'on s'y prenait ces 30 dernières années ?

M. Demopoulos : Nous n'offrons plus de programmes de génie des métaux, aussi les étudiants sont de moins en moins exposés à l'étude des procédés métallurgiques. Mais l'industrie est aux prises avec ses propres problèmes. Au Canada, le leadership organisationnel a en grande partie disparu au profit de l'augmentation de la propriété étrangère et de la fermeture de départements et de centres de R&D dans tout le pays. Ainsi, l'écart entre la réalité universitaire et la réalité industrielle canadienne se creuse.

L'ICM : Pouvez-vous nous donner un exemple de ce que vous avez pu apprendre des sciences des matériaux et l'appliquer à la métallurgie ?

M. Demopoulos : Il y a 10 ans, lorsque Xstrata gérait un complexe métallurgique à Timmins, la société utilisait un processus de traitement en autoclave et elle a rencontré de grands problèmes. La boue pénètre à l'une des extrémités (de l'acide et des minéraux sous forte pression à une température de 150 degrés Celsius) et elle réagit en libérant du zinc. Le procédé ne s'est cependant pas bien passé lorsque le personnel a tenté d'augmenter la capacité de production. L'autoclave s'est tout à coup rempli de cristaux et l'usine a dû être fermée. Nous avons dû nous tourner vers de nouvelles techniques propres aux sciences des matériaux, entre autres, pour comprendre ce qu'il s'était passé en identifiant la nature des cristaux, ce qui nous a permis de résoudre le problème.

L'ICM : Quel rôle les sociétés doivent-elles jouer pour former la prochaine génération ?

M. Demopoulos : Nous proposons [à McGill] un programme d'alternance travail-études et nous nous efforçons de trouver des stages pour les étudiants dans l'industrie. Nous avons analysé les données et il est clair que de moins en moins d'étudiants sont employés pour des postes en alternance dans des exploitations métallurgiques classiques. Parallèlement, le taux d'inscription à notre programme connaît une forte croissance. Nous voulons que l'industrie offre des postes, même en périodes difficiles. Dès que les profits augmentent dans cette industrie, les sociétés réduisent les dépenses en R&D, ce qui n'est ni durable ni stimulant pour nos jeunes diplômés. Personnellement, j'aimerais voir l'industrie investir davantage dans des programmes tels que MITACS [un programme à but non lucratif qui met en relation les étudiants, les sociétés et le financement public]. Les sociétés peuvent influencer le genre de recherches qui sont menées au niveau universitaire en soutenant la formation d'étudiants diplômés et en embauchant des professeurs spécialisés dans des disciplines stratégiques ciblées.

L'ICM : Dans quel domaine voyez-vous des exemples de collaboration possible entre les sciences des matériaux et le génie des métaux pour la résolution de problèmes ?

M. Demopoulos : Je travaille actuellement avec des accumulateurs lithium-ion, un domaine totalement nouveau pour moi en dehors du procédé métallurgique. Les travaux dans ce domaine sont principalement menés par des chimistes et des physiciens. Les véhicules électriques sont extrêmement onéreux en raison du coût de la batterie ; pour un véhicule Tesla par exemple, la batterie à elle seule coûte la somme exorbitante de 25 000 $ US. Lorsqu'on fabrique le matériau qui servira à construire la batterie, on peut considérablement réduire les coûts de production en utilisant certains concepts de génie hydrométallurgique. Mais si l'on ne fait pas attention, la qualité du produit ne sera pas la même. Les spécialistes en sciences des matériaux connaissent la qualité des matériaux, et les ingénieurs savent comment appliquer les connaissances à la fabrication à grande échelle, mais aucune de ces deux choses ne doit se faire aux dépens de l'autre. Les possibilités sont nombreuses.

L'ICM : Vous avez proposé de lancer un nouveau programme intitulé génie du traitement des matériaux. Quelle importance revêt cet intitulé, et que pourrez-vous obtenir grâce à cette nouvelle discipline ?

M. Demopoulos : C'est un peu comme une police d'assurance qui nous permet de nous assurer qu'à mesure que l'on évolue, aux côtés de nouveaux collègues, on accorde au traitement l'importance qu'il mérite. Les universitaires peuvent facilement s'isoler lorsqu'ils poursuivent leurs idées de recherche ; ils peuvent aisément migrer vers ces nouvelles choses, vers l'extrémité scientifique du spectre et s'éloigner de l'aspect génie. Dans de nombreuses facultés aux États-Unis, l'aspect « génie » des sciences et du génie des matériaux a été considérablement délaissé ; quant à l'Angleterre, certains départements ont maintenant simplement la dénomination « matériaux », laissant totalement de côté l'aspect génie. En tant qu'ingénieurs, nous devons embrasser la science sans pour autant en oublier notre propre identité.

L'ICM : Comment l'industrie des minéraux du Canada pourrait-elle se démarquer d'ici 10 ans si l'avenir venait à évoluer tel que vous l'évoquez ?

M. Demopoulos : Je souhaiterais voir de nombreuses petites et moyennes entreprises (PME) partout au Canada qui se démarquent par leurs solutions et produits innovants utiliser des idées propres à la minéralurgie et au traitement métallurgique. Ceci aurait des répercussions positives sur l'économie et influencerait également les plus gros acteurs de cette industrie. À l'heure actuelle, j'ai du mal à croire que les grosses entreprises pourront à elles seules engendrer de profonds changements. Nous devons générer une certaine concurrence. Les grandes sociétés devront acquérir la technologie la plus propre, celle qui permet une forte récupération et génère le moins de déchets possibles. La nouvelle génération de diplômés doit avoir en main les outils nécessaires pour tirer au maximum profit de ces nouvelles évolutions.

L'ICM : Cet éloignement des programmes dédiés à la métallurgie vous est cher - pourquoi ?

M. Demopoulos : J'enseigne et mène des recherches sur les procédés métallurgiques depuis le début de ma carrière, et j'ai assisté à l'évolution de la profession et aux changements au sein de l'industrie. En tant que chef de file universitaire, il est de notre intérêt personnel mais aussi de notre responsabilité de réfléchir à ce que l'on enseigne à nos étudiants ainsi que la raison pour laquelle on leur enseigne cette discipline, et de savoir ce qu'ils vont devenir. Nous sommes tous absorbés par notre quotidien et ne perdons pas de vue le tableau général de la situation. J'ai tous les jours à faire à des étudiants et il est évident que les étudiants sont l'emblème de notre avenir.

Traduit par Karen Rolland


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