À la rencontre d’un membre : Nemkumar Banthia, MACG

La Fédération canadienne des municipalités estime que les grandes villes canadiennes font face à un déficit de 123 milliards de dollars uniquement pour la restauration de leurs infrastructures, ce qui comprend diverses activités de réparation, de remise en état et de solidification des structures. C’est là non seulement un énorme fardeau économique, mais aussi un problème qui pose d’extraordinaires défis techniques. Les solutions doivent être rentables, durables, respectueuses de l’environnement et, en conséquence, innovatrices. La tâche peut sembler décourageante, mais elle offre aussi la possibilité de faire d’énormes bénéfices. En effet, on estime à plus d’un billion de dollars la valeur du marché naissant du renouvellement des infrastructures. En outre, le fait que les gouvernements, au Canada et ailleurs dans le monde, projettent de mettre en oeuvre de nombreux projets d’infrastructure pour contrer le ralentissement économique rend la recherche de solutions d’autant plus urgente.

M. Nemkumar Banthia, membre de l’Académie canadienne du génie, est l’une des personnes qui ont décidé de s’attaquer au problème des infrastructures du Canada. Professeur à l’Université de la Colombie-Britannique, M. Banthia est titulaire de la chaire de la recherche du Canada en restauration et en durabilité des infrastructures. Ses recherches à la fine pointe lui ont permis de mettre au point des stratégies rentables, sûres et durables de restauration des infrastructures, et ce, qu’il s’agisse de matériaux de réparation innovateurs ou de surveillance de la « santé » des structures.

Traditionnellement, les produits à base de ciment sont des matériaux de prédilections pour la réparation des infrastructures. Mais, comme l’explique M. Banthia, « la production d’une tonne de ciment libère près d’une tonne de CO2 dans l’atmosphère ». Or, on s’attend à ce que la consommation mondiale du ciment double du niveau actuel, qui est de 1,6 milliard de tonnes, pour atteindre près de 3 milliards de tonnes d’ici 2025, ce qui risque de contribuer substantiellement à l’émission de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, le principal facteur responsable du changement climatique. Pour mettre les choses en perspective, mentionnons qu’en 2006, le Canada a produit des émissions totales équivalentes en CO2 de gaz à effet de serre de 0,7 milliard de tonnes, dont 5 millions de tonnes résultaient de la production de ciment.

Pour résoudre ce problème, M. Banthia et les membres de son laboratoire s’efforcent de développer des matériaux de réparation au ciment très performants et respectueux de l’environnement. Ils réduisent ainsi la quantité de ciment utilisée dans les matériaux de réparation pour la remplacer avec des sous-produits industriels plus écologiques comme la cendre volante.

M. Banthia se sert également de matériaux recyclés. « À lui seul, le Canada produit annuellement près de 20 millions de tonnes de déblais de béton provenant de projets de démolition. Or, une grande partie de ces débris pourrait facilement être réutilisée dans du nouveau béton ou du béton de réparation sous forme d’agrégats recyclés », affirme l’ingénieux chercheur. L’utilisation de matériaux recyclés dans le béton a traditionnellement posé des problèmes pour ce qui touche la durabilité du produit final, mais M. Banthia a développé de nouvelles recettes qui permettent d’obtenir des produits super robustes qui, combinés à des armatures de fibres, améliorent la durabilité et la résistance aux fissures des structures.

Il a également incorporé l’utilisation d’une armature de fibres avec d’autres produits comme, par exemple, un polymère révolutionnaire de renforcement structurel que l’on peut vaporiser à grande vitesse sur des structures de béton ayant besoin de solidification. En plus d’élaborer des matériaux de réparation innovateurs, M. Banthia développe, avec beaucoup de succès, des techniques pour les appliquer rapidement à des structures réelles. Ses polymères ont été utilisés notamment pour renforcer un pont en Colombie-Britannique ainsi que des structures à Osaka, au Japon et à New Delhi, en Inde.

Vu l’état généralement mauvais des infrastructures au Canada, M. Banthia sait qu’il ne suffit pas de développer des matériaux pour les réparer, il faut aussi mieux surveiller leur « santé ». Une telle initiative pourrait prévenir des tragédies comme celle survenue à Laval, au Québec, le 30 septembre 2006, quand un viaduc s’est effondré sur deux voitures, tuant cinq personnes. Pour effectuer cette surveillance, M. Banthia a recours à Internet. Il est à l’avant-garde du développement de matériaux intelligents et de capteurs qui peuvent être installés sur des structures. Ces technologies peuvent alors envoyer des données aux ingénieurs par l’entremise d’Internet et ainsi les informer sur l’état et la performance d’une structure. « De tels capteurs ont déjà été installés sur un certain nombre de structures de démonstration au Canada et on leur fait actuellement subir des tests pour déterminer leur fiabilité et leur durabilité », indique M. Banthia.

M. Banthia a reçu de nombreux prix et honneurs et obtenu beaucoup de reconnaissance pour ses travaux. Il a établi sa marque dans le marché mondial en pleine évolution du renouvellement des infrastructures. Avec un peu de chance, grâce au soutien financier pour les infrastructures qui est prévu dans le budget de 2009, M. Banthia et tous les Canadiens peuvent anticiper que les résultats de ses travaux serviront à la réfection des structures d’un bout à l’autre du pays.

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