Défi des plastiques : Atténuer les rejets de microplastiques provenant de l’usure des pneus

Énoncé du problème

À l'échelle mondiale, on estime que 6 millions de tonnes de particules provenant de l'usure des pneus sont libérées dans l'environnement chaque année (Selonen et al., 2021; Kole et al., 2017). Les microplastiques* libérés par l'usure des pneus sont de plus en plus reconnus comme une source importante de pollution environnementale qui nécessite des recherches plus poussées et des solutions novatrices. Une fois libérés dans l'environnement, les microplastiques persistent longtemps et s'accumulent dans l'habitat naturel, ce qui peut avoir des répercussions sur la santé de l'écosystème. Les particules provenant de l'usure des pneus ont également le potentiel de lixivier des additifs chimiques et des métaux lourds dans l'environnement (Wagner et al., 2022; Sieber et al., 2020; Brinkmann et al., 2022). Les innovations technologiques entourant la prévention, la réduction ou la collecte des particules provenant de l'usure des pneus en ciblant la phase de la conception ou de l'utilisation des pneus contribueraient à atténuer le risque pour l'environnement.

*Les microplastiques sont définis comme des particules de plastique (y compris les fragments ou les fibres) d'un diamètre inférieur à 5 mm (GESAMP, 2016).

Résultats souhaités et éléments à considérer

Résultats essentiels (obligatoires)

La solution proposée doit :

• élaborer une solution sûre pour l'environnement qui réduit les particules provenant de l'usure des pneus rejetées dans l'environnement pour au moins un type de véhicule;
• tenir compte d'une stratégie de gestion du cycle de vie appropriée qui n'aura pas d'autres effets négatifs sur l'environnement, y compris une stratégie de fin de vie qui conserve la valeur du produit dans l'économie;
• respecter les normes d'usure des pneus en fonction des solutions actuellement disponibles, par exemple la norme ISO 4649:2017 (Organisation internationale de normalisation, 2017) concernant le caoutchouc volcanisé ou le thermoplastique;
• ne pas éliminer l'utilisation de pneus ou du véhicule dans la conception de la proposition

Résultats souhaités supplémentaires

La solution proposée doit :

• démontrer une réduction de la libération de contaminants chimiques dans l'environnement par rapport aux pneus en caoutchouc conventionnels;
• élaborer une solution sûre pour l'environnement qui empêche les particules provenant de l'usure des pneus d'être libérées dans l'environnement;
• évaluer l'applicabilité de la solution dans différents contextes canadiens (diverses saisons et divers conditions/milieux environnementales connexes);
• démontrer la pertinence de la solution pour plus d'un type de véhicule.

Historique et contexte

Le gouvernement du Canada s'attaque à la question des déchets de plastique et de la pollution, y compris les microplastiques, par le biais de multiples initiatives telles que la Charte sur les plastiques dans les océans, la Stratégie visant l'atteinte de zéro déchet de plastique et les plans d'action connexes élaborés en partenariat avec les provinces et les territoires, ainsi que par le biais d'un programme scientifique complet (Gouvernement du Canada, 2022). Le gouvernement reconnaît l'importance de l'innovation dans l'atteinte de l'objectif « zéro déchet de plastique » et, dans le cadre du programme Défi canadien d'innovation dans les plastiques, il a fourni des fonds à des innovateurs canadiens pour qu'ils mettent au point des technologies permettant de résoudre des problèmes tels que le rejet des microfibres dans les textiles et la filtration des microplastiques dans les eaux grises des navires.

L'environnement naturel est largement contaminé par les microplastiques, et l'usure des pneus** est une source importante de cette pollution qui nécessite des recherches plus approfondies (Parker-Jurd et al., 2021). Les particules provenant de l'usure des pneus sont considérées comme des microplastiques en raison de l'utilisation de polymères synthétiques dans la composition des pneus, de la taille des particules provenant de l'usure des pneus et de leurs propriétés physio-chimiques (Hartmann et al., 2019). Les microplastiques libérés dans l'environnement persistent longtemps et s'accumulent dans l'habitat naturel, et se dégradent en particules de plus en plus petites. Ces particules ont le potentiel de lixivier des additifs chimiques (agents de vulcanisation, antioxydants, plastifiants, etc.), des charges (noir de carbone, charges minérales, etc.) et des métaux dans l'environnement, ce qui peut avoir des effets négatifs sur la santé de l'environnement et des humains (Wagner et al., 2022; Sieber et al., 2020; Brinkmann et al., 2022).

L'usure des pneus est due à la friction entre les pneus du véhicule et la surface de la route lors d'une utilisation normale. Plusieurs facteurs influent sur le taux d'usure, tels que les caractéristiques des pneus ou du véhicule, le revêtement de la route, le comportement au volant, l'entretien des pneus, la circulation routière et les conditions météorologiques (OECD, 2021). Bien qu'il existe des innovations dans la composition des pneus pour en réduire l'usure, il n'en existe aucune qui empêche l'émission de particules de pneus dans l'environnement. Le présent défi vise à trouver des technologies rentables et acceptables pour l'environnement qui empêcheront ou réduiront l'émission de particules provenant de l'usure des pneus dans l'environnement.

Les efforts visant à atténuer la libération de microplastiques dans l'environnement causée par l'usure des pneus contribueront à l'objectif du gouvernement du Canada de parvenir à zéro déchet plastique d'ici 2030. De plus, les microplastiques provenant de l'usure des pneus constituent un problème mondial, et le Canada a l'occasion de faire preuve de leadership dans la résolution de ce problème.

**Les particules provenant de l'usure des pneus peuvent provenir d'études d'abrasion en laboratoire ou de la conduite sur route (dans ce cas, elles comprennent des particules provenant à la fois du pneu et de la surface de la route, soit les particules provenant de l'usure des pneus et de la route).

Références

Brinkmann, M., Montgomery, D., Selinger, S., Miller, J. G.P., Stock, E., Alcaraz, A. J., Challis, J. K., Weber, L., Janz, D., Hecker, M., and Wiseman, S. (2022). Acute Toxicity of the Tire Rubber-Derived Chemical 6PPD-quinone to Four Fishes of Commercial, Cultural, and Ecological Importance. Environmental Science & Technology Letters, 4(9), 333-338. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.2c00050

Gouvernement du Canada. (2022). Programme zéro déchet de plastique du Canada. https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/gestion-reduction-dechets/reduire-dechets-plastique/mesures-canada.html

Hartmann, N.B., Hüffer, T., Thompson, R. C., Hassellöv, M., Verschoor, A., Daugaard, A. E., Rist, S., Karlsson, T., Brennholt, N., Cole, M., Herrling, M. P., Hess, M. C., Ivleva, N. P., Lusher, A. L., and Wagner, M. (2019). Are We Speaking the Same Language? Recommendations for a Definition and Categorization Framework for Plastic Debris. Environmental Science & Technology, 53(3), 1039-1047. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b05297

International Organization for Standardization (ISO). (2017). Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using a rotating cylindrical drum device: ISO 4649:2017. ISO – ISO 4649:2017 – Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using a rotating cylindrical drum device

Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection (GESAMP). (2015). Sources, Fate and Effects of Microplastics in the Marine Environment: A Global Assessment. Journal Series GESAMP Reports and Studies, 90, 93. GESAMP_microplastics full study.pdf (europa.eu)

Kole, P. J., Löhr, A. J., Frank G.A.J. Van Belleghem, F. G.A.J., and Ad M.J. Ragas, A. M.J. (2017). Wear and Tear of Tyres: A Stealthy Source of Microplastics in the Environment. International Journal of Environmental Research and Public Health, 14(10), 1265. https://doi.org/10.3390/ijerph14101265

Organization for Economic Co-operation and Development (OECD). (2021). Policies to Reduce Microplastics Pollution in Water: Focus on Textiles and Tyres. https://www.oecd-ilibrary.org/environment/policies-to-reduce-microplastics-pollution-in-water_7ec7e5ef-en.

Parker-Jurd, F. N.F., Napper, I. E., Abbott, G. D., Hann, S., and Thompson, R. C. (2021). Quantifying the release of tyre wear particles to the marine environment via multiple pathways. Marine Pollution Bulletin, 172. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112897

Selonen, S., Dolar, A., Kokalj, A. J., Sackey, L. N.A., Skalar, T., Fernandes, V. C., Rede, D., Delerue-Matos, C., Hurley, R., Nizzetto, L., and Cornelis A.M. van Gestel, C. A.M. (2021). Exploring the impacts of microplastics and associated chemicals in the terrestrial environment – Exposure of soil invertebrates to tire particles. Environmental Research, 201. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111495

Sieber, R., Kawecki, D., and Nowack, B. (2020). Dynamic probabilistic material flow analysis of rubber release from tires into the environment. Environmental Pollution, 258. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113573

Wagner, S., Klöckner, P., and Reemtsma, T. (2022). Aging of tire and road wear particles in terrestrial and freshwater environments – A review on processes, testing, analysis and impact. Chemosphere, 288. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132467

Plusieurs subventions pourraient résulter de ce défi.

Phase 1 :

• Le financement maximum disponible pour toute subvention de la phase 1 résultant de ce défi est de : 150 000 $ CAD
• La durée maximale de tout projet de la phase 1 financé par une subvention résultant du présent défi est de 6 mois
• Nombre estimé de subventions pour la phase 1 : 3

Phase 2 :

• Le financement maximum disponible pour toute subvention de phase 2 résultant de ce défi est de : 1 000 000 $ CAD
• La durée maximale de tout projet de la phase 2 financé par une subvention résultant du présent défi est de 12 mois
  • Note : Seules les entreprises éligibles qui ont terminé la phase 1 peuvent être prises en considération pour la phase 2.
• Estimation du nombre de subventions de la phase 2 : 1

Remarque : Les entreprises sélectionnées sont admissibles pour recevoir une subvention par phase et ce, par défi.

Cette divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une quelconque subvention pour le financement total approximatif. Les décisions finales concernant le nombre de subventions des phases 1 et 2 seront prises par le Canada sur la base de facteurs tels que les résultats de l'évaluation, les priorités du ministère et la disponibilité des fonds. Le Canada se réserve le droit d'accorder des subventions partielles et de négocier des modifications de la portée du projet.

Déplacements 

Aucun déplacement est prévu. La réunion de lancement et la réunion d'examen final pourront se tenir par vidéoconférence ou par téléconférence.

Réunion de lancement

Téléconférence/vidéoconférence

Réunions d'étape

Téléconférence/vidéoconférence

Réunion d'examen final

Téléconférence/vidéoconférence

Les autres communications pourront se faire par téléphone, ou par vidéoconférence.

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 Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au Canada^{Note de bas de page *}

Le candidat doit remplir le formulaire électronique de présentation de la proposition pour le volet Défi, et y fournir assez d'information pour permettre au Canada d'évaluer la proposition par rapport aux critères et au schéma d'évaluation. L'information doit montrer en quoi la solution proposée répond à chaque critère.

Partie 1 : Critères obligatoires

Les propositions doivent satisfaire à tous les critères obligatoires indiqués en obtenant la mention « Réussite » pour passer à la partie 2. Les propositions qui ne satisfont pas à tous les critères obligatoires seront jugées non recevables et seront écartées.

Critères obligatoires et critères cotés avec note minimale de passage

(à satisfaire obligatoirement par la proposition du candidat)

Partie 2 : Critères cotés

Les propositions doivent atteindre une note minimale de passage de 50 % pour être jugées comme recevables. Les propositions qui n'atteignent pas la note minimale de passage seront déclarées comme non recevables et seront écartées.

Critères cotés

(à satisfaire par la proposition du candidat)

Toutes les questions concernant ce défi en particulier devraient être adressées à solutions@canada.ca.

Toutes les demandes de renseignements doivent être présentées au moins dix jours civils avant la date de clôture. Pour ce qui est des demandes de renseignements reçues après ce délai, il est possible qu'on ne puisse pas y répondre.

Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.

Un lexique est aussi disponible.