Changements climatiques et durabilité : Rapport annuel 2024⁠-⁠2025

Les hivers longs et rigoureux causent d'importants dommages aux maisons du Nord canadien et ne laissent aux équipes de construction qu'une courte période pour réparer les ravages et faire des rénovations visant à accroître le rendement énergétique des habitations. Grâce au financement de notre programme Défi « L'Arctique et le Nord », Earthrise Building Services, de Whitehorse, a lancé un projet de 3 ans pour étudier et élaborer de nouvelles stratégies permettant d'accélérer les importants travaux de rénovation énergétique nécessaires dans les collectivités du Nord et éloignées.

Six habitations situées sur les terres des Premières Nations de Champagne et d'Aishihik, au Yukon, ont été sélectionnées comme premiers sites de recherche sur les avantages du rendement énergétique, d'une ventilation adéquate et d'un air de qualité. Cette étude bénéficie de l'expertise en ventilation et en qualité d'air intérieur du Centre de recherche en construction du CNRC. Un résultat à long terme de ce projet sera la création d'une base de données qui aidera les constructeurs, les spécialistes en exécution de projets, les fournisseurs de technologies, les fabricants et les collectivités à effectuer rapidement les rénovations dans le Nord du Canada, ce qui favorisera un meilleur rendement énergétique et des habitations plus saines.

Les bleuets sauvages font partie depuis des générations de l'alimentation des collectivités du Nord et des communautés autochtones. Mais parce que les plants produisent relativement peu de fruits et que la période de récolte est courte, il est difficile de répondre à la demande. Nos spécialistes des centres de recherche en développement des cultures et des ressources aquatiques et en quantique et nanotechnologies travaillent avec la communauté de la Section locale 9 des Métis de Kineepik, dans le Nord de la Saskatchewan, pour étudier les méthodes de multiplication des plants et en accroître la productivité, notamment grâce à la technologie de culture tissulaire et l'évaluation génétique. Ces travaux nous aideront à mieux comprendre le potentiel de productivité du bleuet sauvage pour soutenir la croissance économique des collectivités du Nord ainsi que pour réduire les risques de feux de forêt, cette plante pouvant également servir de coupe-feu efficace.

Les phytoplanctons sont des organismes microscopiques vitaux pour les écosystèmes océaniques, jouant un rôle similaire à celui des arbres dans l'absorption du dioxyde de carbone. En partenariat avec l'Université Dalhousie, le Centre de recherche en développement des cultures et des ressources aquatiques étudie le phytoplancton dans le nord-ouest de l'océan Atlantique afin de comprendre comment les différentes espèces de phytoplancton se comportent dans des eaux devenues plus chaudes en raison du changement climatique. Parce que les phytoplanctons s'adaptent et réagissent plus rapidement aux changements environnementaux que d'autres formes de vie océaniques (p. ex. les poissons), ils peuvent servir d'indicateur précoce de la santé des océans et ainsi nous aider à prédire les impacts plus larges du changement climatique sur les écosystèmes marins.

Si les véhicules propulsés à l'hydrogène deviennent disponibles sur le marché, les fabricants devront trouver des solutions pour le stockage sécuritaire de l'hydrogène. Le CNRC est à l'avant-garde de la mise au point de solutions pour répondre à ces difficultés techniques, y compris pour la fabrication de réservoirs plus solides et plus résistants à la pression extrêmement élevée à laquelle l'hydrogène est stocké. Le logiciel de simulation de moulage par soufflage de renommée mondiale du CNRC, BlowView, permet aux fabricants d'exécuter des simulations numériques de la perméation de l'hydrogène lors de la conception et du développement de véhicules, ce qui réduit le temps, le coût et les pertes associés aux essais physiques de perméabilité d'un revêtement en fonction de différentes épaisseurs ou autres variables.

Nos spécialistes des centres de recherche sur l'automobile et les transports de surface et sur les innovations dans les énergies propres travaillent également avec Transports Canada pour explorer les possibilités associées à des locomotives fonctionnant à l'hydrogène ou à batterie. Le projet comprend l'élaboration d'un cadre de gestion des risques pour ces locomotives et la sensibilisation des organismes de réglementation à l'égard de la technologie, à l'appui des efforts de décarbonation du transport ferroviaire canadien.

Les secteurs de l'aviation et de l'énergie ont tous deux besoin de technologies propres pour limiter leurs émissions de carbone et réduire leur incidence sur le climat. L'hydrogène est l'une des multiples sources d'énergie de substitution prometteuses, mais sa haute réactivité crée d'importants défis. En partenariat avec Siemens Canada limitée et plusieurs universités canadiennes, nous avons réalisé en 2024-2025 un premier essai à grande échelle de combustion sous haute pression de nouveaux injecteurs acceptant divers carburants qui peuvent alimenter en hydrogène des turbines à gaz, jusqu'à concurrence de 100 %, de façon sécuritaire, stable et efficiente. Cet essai, réalisé au Laboratoire de recherche sur la propulsion et la puissance du CNRC, a permis d'explorer le potentiel de déploiement de cette conception novatrice dans le monde réel. Nous renforçons ainsi notre engagement à l'égard du développement de la technologie à l'hydrogène et de la création de valeur pour l'industrie canadienne.

Bien que les structures en béton protègent les rivages contre l'érosion, elles libèrent également des produits chimiques qui acidifient l'eau. En partenariat avec l'entreprise de technologie marine ECOncrete, nos spécialistes du Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial ont développé des solutions écologiques, appelées Coastalock, pour remplacer les structures en béton traditionnelles. Fabriquées à partir d'un mélange de béton écologique, les structures sont façonnées et texturées de façon à créer des habitats pour différentes formes de vie aquatique. Nous avons fourni notre expertise et notre grand canal à houle de classe mondiale pour mettre physiquement à l'essai les unités de Coastalock en fonction de divers niveaux d'eau, hauteurs de vague et autres conditions. Les résultats ont permis de déterminer l'espace optimal entre les unités, la hauteur des structures et d'autres détails qui soutiendront leur déploiement dans le monde réel, le long des côtes du monde entier.

La transition vers des sources d'énergie verte ne se limite pas aux véhicules terrestres, comme les automobiles et les autobus. On cherche également à accroître la durabilité des embarcations navigables. Glas Ocean Electric d'Halifax participe à cette transition en se penchant sur les petites embarcations, souvent oubliées dans les activités de recherche-développement. Nos spécialistes du Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial ont aidé l'entreprise à étudier les corrélations entre les données météorologiques et opérationnelles et les émissions des petites embarcations afin d'établir une base de référence qui pourra être utilisée pour quantifier la réduction des émissions.

En s'appuyant sur les résultats de cette recherche, Glas Ocean Electric a créé un logiciel qui fournit des données sur les émissions et les coûts en fonction de divers facteurs, y compris le nombre de personnes à bord. Cet outil pourrait aider les exploitants de petites embarcations à réduire leur consommation de carburant et leurs émissions, ce qui entraînerait des retombées importantes compte tenu du nombre élevé de petites embarcations naviguant sur les eaux canadiennes.

Les travaux d'agrandissement d'une valeur de 77 millions de dollars de l'installation de recherche sur les matériaux de pointe TerraCanada de Mississauga, en Ontario, se sont terminés en avril 2024. Deux nouveaux étages et plus de 6 000 mètres carrés d'espaces de laboratoire ont été ajoutés pour soutenir la mise au point et la commercialisation de technologies de matériaux de pointe. Cette installation, qui réunit des scientifiques du CNRC et de Ressources naturelles Canada, soutient la découverte et la mise au point de matériaux essentiels pour les technologies propres qui aideront le Canada à atteindre ses cibles de réduction d'émissions tout en favorisant la croissance du secteur national de l'énergie propre.

Comme les inondations et les tempêtes violentes deviennent de plus en plus fréquentes, il devient crucial de comprendre comment accroître la résilience des habitations et autres bâtiments pour limiter les dommages et les pertes. En partenariat avec Architecture sans frontières Québec et la Société canadienne d'hypothèques et de logement, les centres de recherche en génie océanique, côtier et fluvial et en construction ont construit une maison grandeur nature conforme aux normes des codes modèles nationaux dans le bassin à houles multidirectionnelles du CNRC. L'objectif : simuler diverses conditions d'inondation et mesurer l'infiltration d'eau à travers divers éléments.

Les résultats éclaireront et renforceront les mesures de résilience aux inondations pour les résidences, le matériel de protection contre les inondations et les conceptions architecturales, ce qui contribuera à protéger la population canadienne des effets croissants du changement climatique.

Les températures à la hausse et les sécheresses de plus en plus fréquentes causées par les changements climatiques ont augmenté la fréquence et la gravité des feux de forêt. Pour soutenir les efforts de gestion des incendies, nos centres de recherche en construction et en aérospatiale ont poursuivi leurs études sur les répercussions des feux de forêt sur les structures et les collectivités. Leurs travaux ont inclus une recherche sur le contenu de la fumée produite par ces incendies, laquelle contient des gaz nocifs et de fines particules qui peuvent franchir des milliers de kilomètres, ainsi que la mise à l'essai de filtres à air conçus pour empêcher ces particules de pénétrer dans les structures.

Dans le cadre d'une autre recherche, ils se sont penchés sur la probabilité que les braises des feux de forêt enflamment différents types de matériaux de construction. Les données produites par ces études seront utilisées pour former les modèles d'IA et d'apprentissage automatique ainsi que pour aider les municipalités à établir des mesures de surveillance et de confinement efficaces pour empêcher des dévastations comme celles qui se sont produites au parc national Jasper et dans d'autres parties du pays en 2024.

Les ponts constituent des liens vitaux pour les collectivités canadiennes. C'est particulièrement vrai dans les régions rurales et nordiques du pays, où les ponts sont soumis à des risques structurels grandissants en raison de l'incidence des changements climatiques. Grâce aux avancées réalisées dans les domaines des drones, des capteurs et de la technologie d'IA, il devient plus facile d'assurer la sécurité de ces ponts.

En 2024-2025, des scientifiques du CNRC ont mis au point une nouvelle méthode fondée sur les données pour le contrôle de la sécurité des ponts en collaboration avec Esri Canada, l'Université du Manitoba, l'Université du Québec en Outaouais et Logement, Infrastructures et Collectivités Canada. Ce projet comprend l'utilisation de drones dotés d'une technologie d'IA et de réalité augmentée pour évaluer à distance et de façon sécuritaire l'état des ponts, ainsi que de satellites et de capteurs sur place pour surveiller à distance la santé des ponts à l'aide d'indicateurs comme la déformation, l'accélération et la température.

Les données produites par ces projets seront entrées dans une base de connaissances sur l'incidence des modèles de circulation et de conditions environnementales sur les ponts et autres infrastructures, qui guidera le processus décisionnel du gouvernement quant à l'entretien, à la réfection et au remplacement des ponts.