Ce défi vise à trouver des solutions novatrices, économiquement viables et écologiquement durables pour recycler ou réutiliser le plastique renforcé à la fibre de verre d'une manière efficace sur le plan énergétique et qui récupère autant de matières que possible (en évitant l'enfouissement).
Promoteur du défi : Transports Canada (TC)
Mécanisme de financement : subvention
Date d'ouverture : 18 Octobre 2018
Date de clôture : 12 décembre 2018, 14:00 Heure normale de l'Est (HNE)
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Défi
Énoncé du problème
Le Canada manque actuellement d'options réalisables pour le recyclage et l'élimination du plastique renforcé à la fibre de verre (PRFV) utilisé dans la fabrication des coques de navires. La National Marine Manufacturers Association estime qu'il y a plus de 6 millions d'embarcations de plaisance en service au Canada. Un nombre important de ces navires est construit à partir de la fibre de verre. Selon une étude sur la capacité de recyclage des navires au Canada (Vard Marine Inc., 2016), plus de 43 000 navires atteignent la fin de leur vie utile chaque année. Ce nombre inclut ceux construits avec de la fibre de verre. La plupart finissent dans des décharges et, puisque le nombre de navires atteignant la fin de leur vie utile chaque année augmente, le recyclage et l'élimination appropriée s'imposent de plus en plus.
Les études démontrent que le broyage physique et la récupération des fibres (p. ex., par solvolyse) sont des pratiques de gestion potentielles pour la fibre de verre. Cependant, il n'existe pas de méthodes économiques et respectueuses de l'environnement établies pour ce faire. Nous sommes à la recherche de solutions novatrices pour relever ces défis, soit par le recyclage en circuit ouvert ou fermé, soit par la réutilisation du PRFV. L'accent doit être mis sur le développement de techniques rentables, efficaces sur le plan énergétique et pouvant détourner ces produits des sites d'enfouissement.
Résultats souhaités et points à considérer
Résultats souhaités essentiels
Une solution réussie présentera une approche novatrice qui a la capacité d'ajouter de la valeur marchande aux navires en PRFV en fin de vie utile, possiblement en :
- développant des utilisations finales économiquement viables pour les PRFV;
- maximisant la qualité des matériaux récupérés;
- identifiant les produits qui peuvent incorporer des matériaux de navires qui n'ont actuellement pas de marché viable.
Les solutions concurrentielles seraient :
- commercialement viables à des prix concurrentiels sur le marché;
- écologiquement et socialement responsables;
- capables de faire dévier les produits finaux des sites d'enfouissement;
- dotées d'une conception adaptée à diverses conditions climatiques.
Renseignements de base et contexte
Le rapport technique du Conseil national de recherches (2017) intitulé « Design for End of Life » énonce les principaux obstacles au recyclage des PRFV provenant des navires :
- Matériaux : Les matériaux actuels sont difficiles à recycler.
- Aspect économique : La fibre recyclée coûte plus cher que les matériaux vierges.
- Infrastructure : Les infrastructures de recyclage sont spécialisées, rares et coûteuses.
- Absence d'utilisation finale : Il y a peu d'utilisations viables pour les produits du recyclage.
- Incitatifs : L'enfouissement est moins coûteux que le recyclage.
La question du recyclage des navires comporte deux éléments clés : l'amélioration de la conception des navires en prévision de la fin de vie et l'élimination ou le recyclage de la flotte construite à partir de PRFV. Les premières études ont permis de déterminer des succédanés entrant dans la conception des navires et contribuant à l'amélioration de leur fin de vie utile (p. ex., matériaux biodégradables); toutefois, cela demanderait un peu plus de recherche et une analyse de marché approfondie.
En raison du nombre prévu de navires en PRFV atteignant la fin de leur vie utile chaque année, la priorité est d'élaborer une solution pour gérer la flotte existante de ces navires. Les matériaux entrant dans la fabrication du PRFV rendent son recyclage extrêmement énergivore et peu économique. L'infrastructure est spécialisée, rare et coûteuse. De plus, l'absence d'utilisations finales pour ses produits signifie que les fabricants opteront toujours pour des matériaux vierges moins chers et de meilleure qualité.
Dans le cadre du Plan de protection des océans, le Programme de bateaux abandonnés (PBA) de Transports Canada, d'une durée de cinq ans, a permis d'accorder des subventions de recherche pour faire progresser le recyclage des navires et la conception de navires respectueux de l'environnement au Canada en ciblant des conceptions, des procédés ou des produits novateurs qui ajoutent une valeur marchande aux navires en fin de vie utile. La recherche vise à rendre plus efficace le recyclage et à maximiser la valeur de récupération des navires en fin de vie tout en encourageant le développement d'une industrie verte au Canada. Une solution fructueuse complétera la recherche financée dans le cadre du PBA en ciblant certains obstacles ou défis rencontrés dans le recyclage ou la réutilisation du PRFV. Selon les tendances, le marché de la fibre de verre atteindra une valeur de 18,75 milliards de dollars américains d'ici 2022 et, bien que ce défi vise les coques de navires en PRFV, la solution profiterait aux industries canadiennes et du reste du monde toutes confrontées à des difficultés semblables dans des secteurs tels que l'automobile, le secteur industriel, la construction, l'alimentation, le papier, l'aérospatiale et la défense.
En avril 2018, au cours de la 72e session du Comité de la protection du milieu marin de l'Organisation maritime internationale, le problème persistant de la pollution plastique marine a été reconnu et un nouveau résultat visant l'élaboration d'un plan d'action pour résoudre le problème des déchets plastiques marins provenant du transport maritime a été accepté.
Ce résultat est conforme à l'ODD 14 des Nations Unies, consistant à prévenir et à réduire de manière considérable la pollution marine de tous types d'ici 2025. Comme le reconnaît le communiqué du G7, les déchets plastiques et marins représentent une menace sérieuse pour les écosystèmes marins, et des milieux marins et océaniques sains servent de moyens de subsistance directs à des milliards de personnes tout en assurant leur sécurité alimentaire et leur prospérité économique. Tout au long de sa présidence du G7, le Canada fera progresser les mesures mondiales et nationales en matière de déchets de plastique dans le milieu marin et de préservation des océans.
Le PRFV est composé de substances résilientes, étonnamment durables et à forte consommation d'énergie, et ne se décomposent pas naturellement, ce qui fait de lui un matériau de construction de choix, en revanche très difficiles à réutiliser ou à recycler en fin de vie. Le Canada ne dispose pas actuellement d'une capacité suffisante pour traiter adéquatement les déchets de fibre de verre et, sans une stratégie d'élimination à long terme, les navires rempliront les sites d'enfouissement ou seront abandonnés dans les champs et les cours d'eau. Au fur et à mesure que les efforts nationaux pour retirer ces navires de l'eau s'intensifient, l'identification et le développement d'une méthode de recyclage appropriée prennent une importance capitale.
Le recyclage mécanique et le recyclage de la fibre ou la récupération du PRFV présentent aussi des enjeux et des inefficacités.
Dans le cas du recyclage mécanique, il en résulte souvent un produit final qui est expédié à la décharge lorsqu'il ne peut être utilisé dans la fabrication d'autres produits (p. ex., le béton). Lorsqu'il est utilisé dans la fabrication d'autres produits, il a une structure plus faible, ce qui en limite les possibilités de réutilisation et maintient le niveau de son prix plus bas. Il en résulte un faible retour sur investissement (contrairement à la réutilisation du plastique renforcé de fibres de carbone).
Le recyclage ou la récupération des fibres de verre nécessite la séparation des fibres de verre par des moyens thermiques (ou par la chaleur) ou encore chimiques; les principales sous-techniques étant la pyrolyse, le traitement en lit fluidisé et la solvolyse. Chacune de ces techniques nécessite des niveaux élevés de chaleur ou de solvants chimiques, ce qui peut avoir des effets néfastes sur l'environnement et présenter des risques élevés pour la sécurité des employés. Il s'agit également d'opérations énergivores qui produisent des matières recyclables de faible valeur, et les matières recyclables créées peuvent être moins solides du point de vue structurel en raison des dommages et des pertes de matériaux, ce qui rend une fois de plus le processus économiquement non viable, comparativement à l'utilisation de matières premières vierges.
L'un des choix les plus économiques et les plus prometteurs sur le plan technologique, actuellement utilisé en Europe, consiste à utiliser du PRV mis à la terre pour alimenter les fours à ciment, puis à utiliser les fibres de verre séparées comme agrégat dans la production de ciment. Le principal inconvénient de cette option est que l'utilisation de fibres de verre séparées comme agrégats affaiblit le ciment et limite ainsi le produit à des utilisations non structurelles, ce qui diminue sa valeur économique. De plus, le processus de combustion de la matrice permettant de séparer la résine des fibres de verre entraîne la libération de sous-produits nocifs semblables à ceux libérés lors d'une incinération classique.
Valeur maximale et déplacement
Valeur maximale de la subvention
Ce défi pourrait donner lieu à de multiples subventions.
Un financement pouvant aller jusqu'à 150000 $ CAN pour une durée maximale de six mois pourrait être offert pour toute subvention de la phase 1 découlant de ce défi.
Un financement pouvant aller jusqu'à 1000000 $ CAN pour une durée maximale de deux ans pourrait être offert pour toute subvention de la phase 2 découlant de ce défi.
Cette divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une subvention correspondant à la valeur totale maximale du financement.
Déplacements
Aucun voyage n'est prévu.
Réunion de démarrage
Téléconférence / vidéoconférence
Réunion de mise à jour
Téléconférence / vidéoconférence
Réunion de révision finale
Téléconférence / vidéoconférence
Admissibilité
Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :
- être à but lucratif
- être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
- compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)Note de bas de page *
- mener des activités de recherche-développement au Canada
- verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au CanadaNote de bas de page *
Guide de présentation d'une demande ou d'une soumission
Critères d'évaluation
Partie 1 : Critères obligatoires et note minimale de passage
Pour être jugées recevables et passer à la partie 2, les propositions doivent satisfaire à tous les critères obligatoires (Questions 1a et 2) et obtenir la note minimale de passage à la Question 3.
| Question | Schéma d'évaluation |
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1a. Portée Décrivez la solution que vous proposez et la manière dont elle relève le défi. Veuillez inclure dans votre description les bases scientifiques et technologiques sur lesquelles repose la solution que vous proposez, et indiquez clairement en quoi votre solution permet d'atteindre tous les résultats souhaités essentiels visés (le cas échéant) dans la section Résultats souhaités et éléments à considérer de l'avis de défi. |
Obligatoire - réussite/échec Réussite Échec |
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2. Niveau de maturité technologique (NMT) actuel
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Obligatoire - réussite/échec Réussite : Le demandeur/soumissionnaire a démontré que la solution proposée se situe actuellement entre les niveaux NMT 1 et NMT 4 (inclusivement), cela étant justifié par une explication des activités de recherche et développement (R et D) qui ont été réalisées pour amener la solution au NMT indiqué. Échec : Le demandeur/soumissionnaire n'a pas fourni la preuve suffisante pour démontrer que sa solution actuelle se situait entre les niveaux NMT 1 et NMT 4 (inclusivement), notamment :
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3. Innovation Décrivez le caractère novateur de votre solution et la façon dont elle fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, y compris les solutions concurrentes. |
Critères cotés avec note minimale de passage La note minimale de passage pour ce critère est 4 points. 0 point/échec : Le demandeur/soumissionnaire n'a pas démontré que la solution proposée fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, y compris les solutions concurrentes; OU Les avancées énoncées sont décrites de manière générale, mais ne sont pas étayées par des preuves précises et mesurables. 4 points
6 points
8 points
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Partie 2 : Critères cotés
Les propositions qui n'obtiennent pas la note de passage globale, soit un minimum de 55 points sur 110 (50 %), seront jugées non recevables et cesseront d'être prises en considération.
La note minimale globale se calcule en additionnant les notes obtenues par le demandeur/soumissionnaire pour les questions suivantes (1b, 3 et de 4 à 12).
| Question | Schéma d'évaluation |
|---|---|
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1b. Portée Décrivez en quoi la solution que vous proposez permet d'atteindre les résultats souhaités supplémentaires (le cas échéant) indiqués dans la section Résultats souhaités et éléments à considérer de l'avis de défi. Si rien n'est indiqué sous « Résultats supplémentaires » dans l'avis de défi, les demandeurs/soumissionnaires recevront 10 points |
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4. Risques scientifiques et technologiques de la Phase 1 Indiquez les risques scientifiques et technologiques potentiels relatifs à l'élaboration de la validation de principe, et la manière dont ces risques seront atténués dans la phase 1. |
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5. Avantages pour le Canada Décrivez les avantages qui pourraient découler de la réussite du développement de votre solution. Les demandeurs/soumissionnaires sont invités à prendre en compte les avantages éventuels selon les trois catégories suivantes :
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6. Plan du projet de la phase 1 Remplissez ce tableau afin de démontrer la faisabilité du plan de projet de la phase 1. Inclure :
Remarque : La phase 1 ne peut dépasser 6 mois et le NMT 4. |
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7. Risques du projet de la phase 1 Indiquez les risques potentiels du projet (p. ex., ressources humaines, finances, gestion de projet, etc.) relatifs à l'élaboration de la validation de principe, et la manière dont ces risques seront atténués. |
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8. Équipe de mise en œuvre de la phase 1 Remplissez ce tableau pour démontrer que l'équipe de mise en œuvre de votre projet possède l'expérience et les compétences requises en matière de gestion et de technologie pour exécuter le plan de projet de la phase 1. Un membre de l'équipe de mise en œuvre peut avoir plus d'un rôle. Précisez les taux de rémunération et le niveau d'effort de chaque membre de l'équipe. Les taux de rémunération et les niveaux d'effort seront examinés dans le cadre de l'évaluation de la question 10. |
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9. Inclusivité Si votre entreprise devait obtenir un financement de Solutions innovatrices Canada, décrivez les mesures que vous pourriez prendre à la Phase 1 (p. ex., stratégie de recrutement, stages, étudiants d'un programme coopératif, etc.) pour favoriser la participation des groupes sous-représentés (p. ex., femmes, jeunes, personnes handicapées, Autochtones, minorités visibles) dans les activités de recherche et développement de la solution proposée. |
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10. Proposition financière de la Phase 1 Remplissez ce tableau afin de démontrer que la proposition financière liée au plan de projet de la phase 1 est réaliste. |
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11. Contrôles financiers, suivi et surveillance des finances de la Phase 1 Décrivez les contrôles financiers, de même que le suivi et la surveillance qui serviront à gérer les fonds publics au cours de la phase 1. . |
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12. Stratégie de la phase 2 Décrivez une stratégie réaliste pour le développement du prototype si votre entreprise était sélectionnée pour la phase 2. Votre réponse devrait comprendre ce qui suit :
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13. Approche de commercialisation Décrivez votre approche de commercialisation globale pour la solution proposée. À inclure dans la réponse :
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Questions et réponses
Toutes les questions concernant un défi en particulier seront affichées ici avec la réponse correspondante.
Si vous avez une question à propos d'un défi, veuillez l'envoyer à ISED-ISDE@canada.ca.
Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.
Un lexique est aussi disponible.