Complex Hydrides: from the Hydrogen Cycle to the Carbon Cycle

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Résumé

La consommation de combustibles fossiles ne devrait pas diminuer de manière significative au cours de la prochaine décennie, ce qui entraînera une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Il existe des solutions pour décarboniser notre énergie, comme le cycle de l'hydrogène et le cycle du carbone. Les hydrures complexes sont une classe de composés constitués d'un complexe anionique composé d'hydrogène lié de manière covalente à un atome central (B, N, Al) et d'un cation tel que le lithium, le sodium ou le magnésium. Ils sont principalement connus comme agents réducteurs en chimie organique et inorganique. Cet exposé est un résumé des avantages et des inconvénients du cycle de l'hydrogène et du cycle du carbone et de la manière dont les hydrures complexes peuvent potentiellement révolutionner ces deux cycles grâce à leurs propriétés.

Bio

Né en 1992 à Sion, Suisse. En 2017, Loris Lombardo a obtenu un diplôme de maîtrise en chimie moléculaire et biologique à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse. Pendant cette période, il s'est concentré sur la catalyse pour la réduction du CO2, la séparation de l'eau et la conversion de la biomasse. En 2021, il a obtenu son doctorat à l'Institut des sciences et du génie chimique de l'EPFL, dans le groupe du professeur Andreas Züttel, où il a travaillé sur la réactivité des borohydrures. Il a ensuite rejoint l'Université de Kyoto, dans le groupe du Prof. Satoshi Horike, pour poursuivre des recherches post-doctorales sur la synthèse de polymères de coordination à partir du CO2 jusqu'en 2024. Il est actuellement de retour à l'EPFL où il se concentre sur les matériaux pour le stockage de l'hydrogène, ainsi que sur la capture et l'utilisation du CO2.

Introduction aux secrets commerciaux, au vol de propriété intellectuelle et à leur application

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Résumé

Les secrets commercieux sont un aspect essentiel de la propriété intellectuelle qui comprend des informations commerciales confidentielles, telles que des formules, des processus ou des stratégies procurant un avantage concurrentiel. Contrairement aux brevets, les secrets commerciaux ne sont pas divulgués publiquement, ce qui rend leur protection vitale pour les entreprises. Cependant, la menace croissante du vol de propriété intellectuelle présente des risques importants, car l'accès non autorisé ou la divulgation de secrets commerciaux peut entraîner des pertes financières substantielles et porter atteinte à la réputation d'une entreprise. Le vol de propriété intellectuelle se produit souvent à la suite de cyberattaques, de fautes commises par les membres du personnel ou d'espionnage industriel. Pour lutter contre ce phénomène, les entreprises doivent mettre en œuvre des mesures de sécurité solides et sensibiliser leurs employés et employées à l'importance de protéger les informations sensibles. Une mise en œuvre efficace et des stratégies de protection proactives est essentielle pour préserver les actifs intellectuels d'une entreprise.

Bio

Nicolas est conseiller en propriété intellectuelle à l'Office de la propriété intellectuelle du Canada (OPIC) pour la région du Québec. Il est titulaire d'un baccalauréat en éducation (B.Ed) et en communication (B.Comm) de l'Université Laval. Il travaille à l'OPIC depuis 2015, d'abord à l'Office des brevets, où il a créé des produits et des ressources numériques pour le site Web de l'OPIC sur une variété de sujets liés à la PI, qui soutiennent directement la Stratégie nationale de PI lancée par le gouvernement fédéral.

Depuis lors, il a acquis une connaissance approfondie de l'écosystème de la propriété intellectuelle au Canada, et a été actif dans la conception de l'apprentissage, la sensibilisation et la formation des innovateurs, créateurs et propriétaires d'entreprises canadiens, afin de soutenir la sensibilisation et l'éducation à la propriété intellectuelle à grande échelle. Il travaille plus étroitement avec les innovateurs canadiens et les petites et moyennes entreprises pour les aider à accroître leur base de connaissances sur la propriété intellectuelle, ainsi qu'à considérer stratégiquement et à tirer parti des actifs de propriété intellectuelle pour soutenir leurs objectifs commerciaux.

CUT - Decarbonization Solution for the Cement Industry

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Résumé

Carbon Upcycling Technologies (CUT) a un objectif simple : devenir l'une des entreprises technologiques les plus influentes de la décennie dans le domaine du carbone. Notre mission est d'être la solution de décarbonisation pour l'industrie du ciment. CUT séquestre les émissions de CO2 dans des sous-produits industriels afin de créer des matériaux améliorés qui remplacent le ciment à forte intensité de carbone. Cette présentation montrera des exemples de la technologie de CUT dans des applications réelles à l'échelle industrielle.

Bio

Markus Pagels a rejoint Carbon Upcycling Technologies en tant que directeur de la recherche et du développement au début de cette année. Auparavant, il a travaillé pendant plus de vingt ans dans les secteurs de l'industrie pétrolière et gazière et de l'industrie chimique, occupant divers postes dans la recherche, le développement de produits et la gestion de projets. Il est titulaire d'une maîtrise en chimie et d'un doctorat en chimie physique, tous deux obtenus à l'université de Fribourg en Allemagne. Markus a reçu une bourse Marie-Curie de l'Union européenne de 2003 à 2005. Il a travaillé et vécu en Allemagne, à Cambridge (Royaume-Uni), à Salt Lake City (UT) et à Calgary (AB). Il est coauteur de plus de 20 publications évaluées par des pairs et est l'inventeur de plus de 50 brevets et demandes de brevet.

Harnessing Critical, Creative and Collaborative Thinking to Support Problem Management

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Résumé

Pour aborder des questions complexes, il faut souvent appliquer des concepts de manière innovante. Au cours de ce webinaire, Garfield partagera un cadre de pensée qui sous-tend à la fois la pensée critique et la créativité. La session examinera l'intersection entre la pensée critique et la créativité et explorera cinq clés pour créer des conditions optimales pour l'épanouissement de la créativité.

Bio

Garfield Gini-Newman est professeur associé à l'Institut d'études pédagogiques de l'Ontario (OISE)/Université de Toronto et consultant national principal auprès du Critical Thinking Consortium. Il a travaillé avec des milliers d'enseignants et enseignantes de tous niveaux et de toutes disciplines, les aidant à encadrer l'apprentissage autour d'activités engageantes et provocantes et d'évaluations authentiques.

Garfield travaille actuellement avec des écoles et des divisions scolaires en Alberta, au Manitoba, en Ontario, en Argentine, en Corée, en Pologne, en Chine, au Pérou et en Ouganda. Garfield explore la pensée critique, les salles de classe compatibles avec le cerveau, la conception des programmes d'études et les pratiques d'évaluation efficaces, ainsi que le développement des compétences mondiales par le biais d'une approche d'enquête soutenue. Outre son travail à l'université de Toronto et dans les écoles, Garfield est l'auteur de plus de 100 articles, chapitres de livres et ouvrages, et a enseigné dans les facultés d'éducation de l'université York et de l'université de la Colombie-Britannique. Son ouvrage le plus récent, Creating Thinking Classrooms, coécrit avec Roland Case, a été largement salué par les principaux éducateurs du Canada et du monde entier.

The importance of intellectual property (IP) assets and IP rights in R&D

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Résumé

Préparez-vous à une session de formation instructive soulignant l'importance des inventions, des brevets et de la protection des actifs intellectuels dans le domaine de la recherche et du développement (R&D). Apprenez l'essentiel du paysage de la protection de la propriété intellectuelle, en mettant l'accent sur l'atténuation du risque de divulgations publiques qui pourraient mettre en péril l'innovation. Se familiariser avec les secrets commerciaux et comprendre leur rôle essentiel dans la préservation de l'avantage concurrentiel et des connaissances exclusives. Ensemble, nous pouvons discuter de stratégies pour une gestion efficace de la propriété intellectuelle, y compris la documentation appropriée des inventions et des processus de demande de brevet, et nous préparer au transfert de technologie et à la commercialisation.

Bio

Nicolas est conseiller en propriété intellectuelle à l'Office de la propriété intellectuelle du Canada (OPIC) pour la région du Québec. Il est titulaire d'un baccalauréat en éducation (B.Ed) et en communication (B.Comm) de l'Université Laval. Il travaille à l'OPIC depuis 2015, d'abord à l'Office des brevets, où il a créé des produits et des ressources numériques pour le site Web de l'OPIC sur une variété de sujets liés à la PI, qui soutiennent directement la Stratégie nationale de PI lancée par le gouvernement fédéral.

Depuis lors, il a acquis une connaissance approfondie de l'écosystème de la propriété intellectuelle au Canada, et a été actif dans la conception de l'apprentissage, la sensibilisation et la formation des innovateurs, créateurs et propriétaires d'entreprises canadiens, afin de soutenir la sensibilisation et l'éducation à la propriété intellectuelle à grande échelle. Il travaille plus étroitement avec les innovateurs canadiens et les petites et moyennes entreprises pour les aider à accroître leur base de connaissances sur la propriété intellectuelle, ainsi qu'à considérer stratégiquement et à tirer parti des actifs de propriété intellectuelle pour soutenir leurs objectifs commerciaux.

Seawater electrolysis enables high-quality carbon removal

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Résumé

Nous présentons les bilans de masse associés à l'élimination du dioxyde de carbone (CO2) en utilisant l'eau de mer comme source de réactifs et comme milieu de réaction par électrolyse. Ce processus implique l'application d'une surtension électrique qui divise l'eau pour former des ions H+ et OH-, produisant de l'acidité et de l'alcalinité, en plus des coproduits gazeux, à l'anode et à la cathode, respectivement. L'alcalinité qui en résulte, c'est-à-dire par l'intermédiaire de la "pompe pH électrolytique continue", entraîne la précipitation instantanée de carbonate de calcium (CaCO3), de carbonates de magnésium hydratés (par exemple, la nesquehonite : MgCO3-3H2O, hydromagnésite : Mg5(CO3)4(OH)2-4H2O, etc.), et/ou l'hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) en fonction de l'activité de l'ion CO32- en solution. Il en résulte le piégeage et donc l'immobilisation durable et permanente (au moins ~10 000-100 000 ans) du CO2 qui était à l'origine dissous dans l'eau et qui est en outre extrait de l'atmosphère dans : a) les carbonates minéraux, et/ou b) sous forme d'ions bicarbonate (HCO3-) et carbonate (CO32-) solvatés (c'est-à-dire en raison de l'absorption du CO2 atmosphérique dans l'eau de mer dont l'alcalinité est accrue). Ensemble, ces actions entraînent l'élimination nette de ≈4,6 kg de CO2 par m3 de catholyte d'eau de mer traité. Dans l'ensemble, cette analyse fournit des quantifications directes de la capacité du processus à servir de moyen de CDR technologique pour atténuer les pires effets de l'accélération du changement climatique.

Bio Erika La Plante

Erika La Plante est cofondatrice et responsable de la mesure, du rapport et de la vérification (MRV) ainsi que de l'évaluation de l'impact environnemental chez Equatic. Elle est également professeure adjointe en science et ingénierie des matériaux à University of California, à Davis. Elle a obtenu un doctorat en sciences de la terre et de l'environnement avec une spécialisation en géochimie à University of Illinois à Chicago et une licence en géologie à University of the Philippines. Erika applique son expertise en cinétique des processus aqueux à basse température aux interfaces minéral-fluide pour répondre aux nombreuses questions de recherche dans les domaines du climat, de la durabilité, de l'environnement bâti et de l'énergie.

Bio Dante Simonetti

Dante Simonetti est professeur agrégé d'ingénierie chimique et directeur associé pour la traduction technologique à l'Institut pour la gestion du carbone de UCLA. Les projets en cours de l'institut comprennent SeaChange, une technologie à haut rendement énergétique qui élimine le dioxyde de carbone dissous dans l'eau de mer ; x/44, une méthode de capture électrochimique directe de l'air ; et EPOCH, un processus électrochimique de production de portlandite - un substitut du calcaire et du ciment - conçu pour réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone associées à la production de ciment et de béton. Dante est titulaire d'une licence et d'un doctorat en génie chimique de l'université de Notre Dame et de l'université du Wisconsin-Madison, respectivement. Il a rejoint la faculté de l'UCLA en 2014 après avoir travaillé en tant que chef de projet R&D chez Honeywell's UOP. Ses recherches portent sur la chimie et l'ingénierie des réactions, et plus particulièrement sur la réduction de l'empreinte carbone des processus industriels et de la production d'énergie, tout en remédiant aux émissions héritées du passé. Outre ses recherches, Dante a publié plusieurs ouvrages scientifiques évalués par des pairs et détient plusieurs brevets dans ce domaine d'expertise.

Fuel from the sky: Cheaper hydrocarbons from carbon dioxide direct air capture and sunlight

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Résumé

Vous en avez assez d'entendre que les changements climatiques sont réels et que nous devons faire quelque chose pour y remédier ? Vous apprendrez comment, à Terraform Industries, nous essayons de résoudre ce problème en produisant des carburants à partir du ciel. En effet, nous pensons que l'humanité doit survivre tout en maintenant une bonne relation avec notre mère la Terre. Terraform Industries construit des machines (alimentées par des énergies renouvelables) pour capturer le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le transformer en carburant. Ce modèle nous permettra de produire des hydrocarbures en utilisant l'air et l'énergie solaire, partout dans le monde, au lieu de les extraire des profondeurs du sous-sol. Cette présentation montrera comment nous pouvons lutter contre les changements climatiques tout en apportant une bouffée d'air frais.

Bio

Lucie Nurdin est titulaire d'un doctorat en chimie de Calgary University. Elle est spécialisée dans les énergies renouvelables et la catalyse. Ses recherches doctorales ont porté sur les mécanismes de la réaction de réduction de l'O2 par des complexes de métaux de transition, ainsi que sur l'utilisation de carburants à base d'azote. Après un poste postdoctoral de deux ans au California Institute of Technology dans le groupe du professeur Peters, Lucie s'est tournée vers le secteur industriel. Actuellement ingénieure chimiste chez Terraform Industries en Californie, elle dirige des projets axés sur les réacteurs de méthanisation et l'intégration de sous-systèmes pour la capture du dioxyde de carbone et la production de carburant.

Climate Change: A Journey Towards Solutions

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Résumé

Célia partagera son expérience en tant que climatologue et discutera de l'état des connaissances en matière de science du changement climatique et d'atténuation. De plus, elle abordera les défis de communication et de mobilisation liés aux solutions, en particulier la capture et l'utilisation du carbone, et expliquera comment CO2 Value Europe a permis de mobiliser davantage les décideuses et les décideurs autour de ce sujet.

Bio

Célia est une climatologue suisse, spécialiste des émissions de gaz à effet de serre et des reconstructions climatiques historiques. Après 13 ans de recherche universitaire sur le climat, dont plusieurs longues expéditions dans les régions polaires et de nombreuses publications scientifiques, elle s'est engagée en première ligne de l'action climatique en devenant directrice scientifique de CO2 Value Europe. Son rôle est d'étudier le potentiel d'atténuation du climat des technologies de capture et d'utilisation du CO2 (CCU) et de développer des connaissances sur les solutions permettant de réduire les émissions de gaz à effet de serre des secteurs fortement émetteurs.

Célia est également très investie dans la sensibilisation au climat, l'éducation et la communication auprès des médias, du monde politique et du grand public, en particulier les jeunes.

Workshop on inequalities in higher education: Barriers and Solutions

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Résumé

Après avoir présenté quelques concepts théoriques, l'atelier sera consacré au travail en sous-groupes. Les personnes participantes examineront différentes situations typiques de l'enseignement supérieur et seront invitées à réfléchir ensemble aux inégalités qui peuvent être générées par ces situations. Elles seront invitées à travailler ensemble pour trouver des solutions qui pourraient aider à réduire les inégalités.

Bios

Marie Baron a terminé son doctorat en santé communautaire à l'Université Laval en 2019, son projet portant sur le vieillissement en santé dans les communautés inuites. Elle a ensuite travaillé comme professionnelle de recherche au Centre de recherche en santé durable VITAM, se spécialisant dans la coordination et la gestion d'enquêtes de santé auprès des populations vulnérables. Depuis mars 2023, elle occupe le poste de conseillère en équité, diversité et inclusion à l'INRS, travaillant plus spécifiquement sur l'EDI dans le domaine de la recherche.

Léa Maude Gobeille Paré est titulaire d'une maîtrise en sciences politiques et d'un certificat en études féministes. Elle a acquis une expertise sur les questions liées à la discrimination en milieu de travail à la Commission des normes, de l'équité, de la santé et de la sécurité du travail. Elle a ensuite travaillé au Conseil du statut de la femme en tant que professionnelle de la recherche, où elle a documenté les obstacles à l'égalité des sexes dans le sport. Elle est conseillère en équité, diversité et inclusion à l'INRS depuis 2021.

Successfully integrating a new work team

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Tout au long de notre parcours professionnel, l'intégration dans une nouvelle équipe de travail est une étape inévitable qui peut s'avérer assez intimidante. Que ce soit dans le cadre d'un stage, d'un nouvel emploi ou de tout autre contexte, ce processus représente un défi auquel tous doivent faire face. Dans ce webinaire, Simon Chouinard animera une discussion avec Marc-Olivier Landry, un ancien de CIRCUIT, afin de connaître son expérience de ce processus lors de son passage chez Agnico Eagle. Cette conversation présentera la perspective unique de Marc-Olivier en tant qu'étudiant ayant eu à intégrer de nouvelles équipes lors de ses stages, mais aussi en tant que professionnel actuel intégrant de nouveaux membres d'équipe. Des conseils pratiques pour assurer une intégration réussie dans toute expérience industrielle à venir seront présentés afin de vous aider lorsque le moment sera venu de sauter dans votre nouvelle équipe !

Bio Simon Chouinard

Entrepreneur dans l'âme, Simon Chouinard lance à 23 ans une entreprise qu'il dirigera pendant plus de 20 ans. Membre du Barreau du Québec depuis 2003, il obtient une maîtrise en fiscalité et travaille comme avocat fiscaliste pendant près de 15 ans. À ce titre, il a mené des mandats tant internationaux que nationaux. En 2012, il se joint à un cabinet d'avocats en pleine croissance dans le but de contribuer à la vision et au développement de l'entreprise. En 2019, il décide de mettre à profit son expérience et son expertise en affaires pour aider les jeunes entrepreneurs et entrepreneures de l'Université Laval à titre de président-directeur général d'Entrepreneuriat ULaval. Récemment, en 2022, il a complété un Executive MBA à l'Université Laval.

Bio Marc-Olivier Landry

Marc-Olivier travaille comme métallurgiste de production pour Meadowbank Complex, une division du producteur d'or Agnico Eagle au Nunavut. Il a obtenu son baccalauréat en chimie à l'Université Laval en 2020 et il termine actuellement sa maîtrise en génie chimique. Au cours de ses études, il a totalisé plus de 24 mois de stage chez Agnico Eagle où il a eu la chance de travailler sur trois sites miniers différents et d'intégrer cinq équipes différentes. Grâce à son expérience industrielle, Marc-Olivier peut partager sa vision pour faciliter l'intégration d'un nouveau groupe de travail au sein de l'industrie.

Carbon Dioxide and Electricity: Opportunities for Carbon Capture and Conversion

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Résumé

La disponibilité d'une électricité renouvelable à faible teneur en carbone représente une formidable opportunité pour la décarbonisation de la société moderne. La conversion électrochimique du dioxyde de carbone peut être utilisée pour produire les composants chimiques des plastiques, des textiles et des carburants. D'autres secteurs, tels que l'acier, le ciment et l'aviation, sont difficiles à électrifier directement, mais leurs émissions peuvent être compensées par des technologies de capture directe de l'air et des océans. Dans cette présentation, il sera question des démonstrations notables à l'échelle du laboratoire de la conversion électrochimique du carbone et du captage direct de l'air. Mr. Edwards traitera ensuite de la mise à l'échelle de ces technologies et du travail effectué par Deep Sky pour construire des systèmes d'élimination du dioxyde de carbone à grande échelle ici au Canada.

Biographie

Jonathan Edwards est ingénieur principal, Capture, chez Deep Sky. Il a obtenu son doctorat à l'Université de Toronto, au département de génie mécanique et industriel, où il a étudié la conversion électrochimique du CO2 en produits chimiques et en carburants. En tant qu'étudiant au doctorat, il a codirigé l'équipe CERT, l'une des cinq finalistes du concours NRG COSIA Carbon XPRIZE, doté d'un budget de 20 millions de dollars. L'équipe a multiplié par 10 000 la technologie électrochimique de conversion du CO2 en éthylène en 18 mois pour produire un système capable de traiter environ 100 kg de CO2 par jour. Le succès de cette démonstration a permis à CERT Systems de se transformer en une entreprise dont Jonathan a été le chercheur principal. Il a ensuite rejoint Deep Sky pour construire l'infrastructure des systèmes d'élimination du dioxyde de carbone à grande échelle au Canada. Les recherches universitaires de Jonathan ont donné lieu à 25 publications dans des revues à comité de lecture qui ont été citées collectivement plus de 5 800 fois. Jonathan a été reconnu comme l'un des 30 meilleurs dirigeants de moins de 30 ans en matière de développement durable par Corporate Knights et comme un "Business Changemaker" par le Globe and Mail Report.

What is the place of carbon products (fuel and chemicals) in a carbon neutral energy system?

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Résumé

La stratégie "net zero 2050" est désormais une urgence pour les politiques nationales des grands pays. Les prochaines décennies seront marquées par des besoins énergétiques croissants, l'épuisement progressif des ressources fossiles et la logique obligatoire de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Dans cette conférence, nous discuterons de la place des produits carbonés dans un futur monde neutre en carbone, en soulignant leur potentiel et leur importance dans la transition énergétique. Les principaux besoins en matière de recherche et de technologie pour favoriser une économie circulaire du carbone seront mis en évidence, dans le contexte de la transition énergétique en cours. Notre vision met l'accent sur les rôles essentiels de l'utilisation du CO2 et de la conversion de la biomasse dans la mise en place de systèmes énergétiques à faible émission de carbone.

Bio

Thibault Cantat est chef de groupe au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) en France. Il a obtenu son doctorat en chimie en 2007 à l'Ecole Polytechnique, France. Après un séjour postdoctoral au Los Alamos National Laboratory, il a démarré un groupe de recherche axé sur l'activation et le recyclage du CO2, la dépolymérisation de la lignine du bois et les études mécanistiques utilisant la chimie expérimentale et computationnelle, au CEA Saclay. Pour sa contribution à la chimie du CO2, il a reçu le Grand Prix Scientifique de la Fondation Louis D. de l'Institut de France (2013). Il a obtenu une Starting Grant en 2013 et une Consolidator Grant en 2018 de l'ERC. Parallèlement, il fournit des conseils scientifiques aux décideurs politiques et a été nommé membre du panel de l'atelier CCUS pour la Mission Innovation. En 2017, il a été expert et coauteur d'un rapport sur la capture et l'utilisation du carbone pour le Scientific Advice Mechanism, SAPEA, commandé par la Commission européenne. Depuis 2020, il est le chef du programme sur l'économie circulaire du carbone au CEA (y compris les biocarburants, le Power-to-X et les technologies de conversion de la biomasse).

FeSx based catalysts for liquid phase hydrogenation of CO2

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Résumé

Le minéral greigite (Fe3S4) présente des structures de surface similaires aux sites actifs que l'on trouve dans de nombreuses enzymes modernes. Cela a incité les chercheurs et chercheuses à proposer des matériaux à base de FeSx pour la conversion du CO2. Dans cet exposé, je présenterai nos travaux sur le développement d'un catalyseur oxydé à base de FeS pour la conversion en phase liquide du CO2 en formates. L'oxygène de surface dans le catalyseur joue un rôle important dont il sera question dans cette présentation. Inspirés par les sites actifs présents dans la nature, nous avons développé des catalyseurs hétérogènes à base de Fe-Ni-S pour la conversion en phase liquide du CO2 en formates. Les résultats d'études théoriques et expérimentales combinées seront également présentés.

Bio

Sankar a obtenu son baccalauréat et sa maitrise en chimie en Inde, puis il a rejoint le National Chemical Laboratory à Pune (Inde) pour passer son doctorat en catalyse hétérogène. Après son doctorat, il s'est rendu à Cardiff Unviersity pour travailler en tant qu'associé de recherche postdoctoral avec le professeur Graham J. Hutchings FRS. En 2011, il a reçu la prestigieuse bourse de recherche intra-européenne Marie-Curie pour travailler à l'Université d'Utrecht, aux Pays-Bas, avec le professeur B. M. Weckhuysen. En 2014, il a obtenu une bourse de recherche universitaire à Cardiff University pour créer un groupe de recherche indépendant. En 2019, il a été titularisé en tant que maître de conférences en chimie physique à Cardiff University. Ses recherches portent sur le développement de technologies catalytiques pour un avenir vert et durable. Il a publié plus de 75 articles et est co-inventeur de deux brevets internationaux.

Publications marquantes

Mitchell, C. E.et al. 2021. A surface oxidised Fe-S catalyst for the liquid phase hydrogenation of CO2. Catalysis Science and Technology 11, pp. 779-784. 

Mitchell, C.et al. 2021. The role of surface oxidation and Fe-Ni synergy in Fe-Ni-S catalysts for CO2 hydrogenation. Faraday Discussions (In Press)

Sankar,M.et al. 2020. Role of the support in gold-containing nanoparticles as heterogeneous catalysts. Chemical Reviews 120(8), pp. 3890-3938. 

Macino, M.et al. 2019. Tuning of catalytic sites in Pt/TiO2 catalysts for chemoselective hydrogenation of 3-nitrostyrene. Nature Catalysis 2, pp. 873-881. 

Luo, W.et al. 2015. High performing and stable supported nano-alloys for the catalytic hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone. Nature Communications 6, article number: 6540.

Sankar, M.et al. 2014. The benzaldehyde oxidation paradox explained by the interception of peroxy radical by benzyl alcohol. Nature Communications 5, article number: 3332. 

Sankar, M.et al. 2012. Designing bimetallic catalysts for a green and sustainable future. Chemical Society Reviews 41(24), pp. 8099-8139.

Decarbonization at Agnico

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Biographie

Samuel (B.Eng '15, Mechanical) est actuellement conseiller en matière de décarbonisation et d'innovation chez Agnico Eagle Mines. Son rôle consiste à étudier comment intégrer la durabilité dans les nouveaux projets, ainsi que les technologies innovantes, tout en tenant compte d'autres considérations techniques et économiques. Auparavant, Samuel a travaillé dans le domaine de la R&D des technologies énergétiques chez Siemens Energy (ex Rolls Royce Energy), où il a notamment conçu des systèmes et des technologies énergétiques plus efficaces, en se concentrant sur les aspects thermo-fluides, et où il a participé à des initiatives mondiales de transition énergétique. Auparavant, Samuël a travaillé à Goldex et Laronde pour Agnico Eagle, où il a mené des recherches sur la physique des explosifs.

“An introduction to Corporate culture to build a strong team & Governance”

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Bio

Marianne Lirette est consultante en gestion. Elle est directrice des Services-conseils et du Développement des affaires pour le Groupe MCMC. Elle est également chargée de cours en gestion à l'Université Laval et formatrice pour plusieurs programmes de l'Université Laval en entrepreneuriat.

Having real impacts in the net-zero world through mining - trends and opportunities

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Résumé

La voie vers un monde carboneutre nécessite une augmentation de l'offre de minéraux et de métaux essentiels à la transition énergétique. Par exemple, la production de lithium devrait quadrupler d'ici 2030 et la production de cuivre doit être multipliée par deux d'ici 2050. Il est nécessaire d'augmenter l'extraction des minéraux critiques et l'industrie devra les produire de manière responsable. La première partie de la conférence donne un aperçu de la crise mondiale de l'approvisionnement et de ce qu'elle signifie pour l'exploitation minière, des tendances en matière de décarbonisation du secteur minier et de l'opportunité réelle d'avoir une carrière intéressante et pleine d'aventures. Préparez vos questions sur le secteur et Chih-Ting Lo y répondra dans la seconde partie de la conférence.

Biographie

Chih-Ting est la fondatrice et présidente d'EELO Solutions.

C'est une stratège, une entrepreneure et une administratrice indépendante engagée à faire de l'avenir net zéro carbone une réalité en se concentrant sur les industries à fort impact. Ingénieure professionnelle avec 20 ans d'expérience, ses connaissances sectorielles approfondies, son expertise en matière de performance environnementale, sociale et de gouvernance (ESG) et son leadership en matière d'innovation lui ont valu une reconnaissance internationale. L'approche de Chih-Ting, axée sur les données, complète de manière unique l'exercice des meilleures pratiques de gouvernance et la surveillance des risques.

Chih-Ting a fondé EELO Solutions en 2011 et son équipe d'experts et expertes et de partenaires a permis d'importantes réductions d'énergie et de carbone tout en augmentant les capacités des organisations avec lesquelles elle travaille. Son expérience mondiale dans les domaines de l'exploitation minière, de la marine, de l'énergie et des institutions financières internationales a permis d'investir plus de 100 millions de dollars dans le secteur privé et de générer plus de 45 millions de dollars pour des projets d'innovation et de décarbonisation au cours des dernières années.

Chih-Ting est convaincue que l'innovation et l'investissement ESG sont nécessaires pour atteindre les objectifs de l'action climatique, et que l'industrie minière est une pièce essentielle du casse-tête. Chih-Ting est directrice non exécutive de Sherritt International, vice-présidente du conseil d'administration du Metro Vancouver Zero Emissions Innovation Centre, directrice de la Sustainable Development Technology Corporation (STDC), directrice du Centre d'excellence en innovation minière (CEMI) et directrice non exécutive de Minviro. Elle est conseillère industrielle à l'UBC Bradshaw Research Initiative for Minerals and Mining et siège au conseil consultatif d'entreprises de technologies propres telles que Summit Nanotech et Invert Inc.

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Nasser Seraj Mehdizadeh a obtenu en 1988 un doctorat en génie mécanique à l'Université de Nantes (France). Depuis, il a occupé divers postes dans l'industrie pétrolière, notamment ceux d'ingénieur mécanique, d'ingénieur de projet et de chef de projet.

Avec plus de 15 ans d'expérience, il apporte une connaissance diversifiée des projets EPCM à petite et grande échelle dans des industries complexes. Il a eu la chance de travailler avec des clients tels que Husky, CNRL, Cenovus, Pembina, Enerplus et Schlumberger.

Il est aujourd'hui chef de projet principal chez SAF+.

Varshiga Vijayakumar est ingénieure de procédé junior en formation au sein du consortium SAF+. Elle a obtenu sa licence en génie chimique à l'université Western et a travaillé sur de nombreux projets de conception de procédés, y compris la conception d'une usine d'ammoniac écologique. Elle a également participé à une équipe de recherche sur la conversion du dioxyde de carbone en méthanol dans un réacteur à boue.

Lorsqu'elle travaillait au département des projets et des modifications de l'Ontario Power Generation, elle a participé à plusieurs grands projets de remise à neuf de la centrale nucléaire, tels que le remplacement des transformateurs de sortie principaux et des transformateurs de service, ainsi que des collecteurs de combustible dans le réacteur nucléaire".

Carburant d'aviation durable issu du dioxyde de carbone, de l'eau et de l'électricité renouvelable

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Les technologies Power-to-liquid (PtL) doivent être déployées à l'échelle mondiale pour produire durablement des combustibles liquides à forte densité énergétique dans des quantités nécessaires pour remplacer les combustibles fossiles dans les industries difficiles à décarboniser. Les anciennes filières PtL reposent sur des approches en plusieurs étapes pour produire d'abord du monoxyde de carbone, puis combiner le monoxyde de carbone avec de l'hydrogène dans un réacteur Fischer-Tropsch pour obtenir un mélange d'hydrocarbures légers, de carburants liquides et de cires. Air Company a développé une technologie alternative basée sur l'hydrogénation du dioxyde de carbone, afin de contourner la nécessité de produire du monoxyde de carbone et d'améliorer la sélectivité de la production de carburant en minimisant les sous-produits de cire. Le procédé a été mis à l'échelle dans un réacteur pilote situé à Brooklyn, dans l'État de New York, qui produit des tonnes de carburant pour l’aviation durable (SAF). Parallèlement à la synthèse des paraffines, les alcools légers permettent de produire des biens de consommation qui contribuent à une mise à l'échelle efficace de la technologie.

Biographie

Le Dr. Stafford Sheehan est un scientifique, inventeur et entrepreneur américain qui s'est révélé être à l'avant-garde de travaux jugés révolutionnaires dans le domaine de la science et de la technologie. Son expertise est guidée par une licence en chimie du Boston College et un doctorat en chimie physique de l'université de Yale. Les travaux du Dr Sheehan lui ont permis de figurer sur la liste Forbes 30 Under 30 in Energy en 2016 pour avoir découvert un matériau industriel appelé catalyseur homogène hétérogénéisé ; il a été reconnu comme Talented 12 de Chemical & Engineering News en 2017 ; et en 2020, il a été nommé sur la liste des anciens élèves 40 Under 40 du Boston College.

Tout au long de sa carrière, M. Sheehan a exploré les possibilités offertes par les technologies de conversion du dioxyde de carbone, ce qui a joué un rôle essentiel dans la mise au point d'un système technologique exclusif et breveté qui convertit le dioxyde de carbone capté en alcools de grande pureté. Actuellement, M. Sheehan est le cofondateur et le directeur technique d'AIR COMPANY, une société basée à New York qui utilise cette technologie pour lutter contre le changement climatique en créant des produits de consommation et des carburants à partir de CO2. En tant que directeur technique, il est chargé de superviser toutes les opérations technologiques tout en s'efforçant de continuer à repousser les limites de sa technologie. Son ingéniosité a ouvert la voie à un certain nombre de prix prestigieux pour AIR COMPANY, notamment les prix TIME Best Inventions, Fast Company World Changing Ideas, NASA CO2 Conversion Challenge, R&D World's R&D 100, et plus récemment, le prix Keeling Curve.

Les travaux de M. Sheehan ne font toutefois que commencer, car cette technologie peut être appliquée dans un certain nombre de secteurs verticaux, du glucose à l'exploration spatiale. Si elle est mise à l'échelle, cette technologie a le potentiel de réaffecter près de 10 % des émissions mondiales de CO2, ce qui met en évidence l'impact plus large du travail dans lequel il s'est engagé.

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Comment inclure l'équité, la diversité et l'inclusion (EDI) dans nos environnements de travail et d'étude ? (en anglais)

Après avoir présenté les principaux concepts liés à l'EDI (équité, diversité, inclusion, intersectionnalité, préjugés inconscients, discrimination systémique, microagressions), cette présentation abordera la manière dont nous pouvons adopter une approche inclusive dans nos environnements de travail et d'étude.

Developing new materials and new processes for the conversion of CO2 to fuels and chemicals

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Résumé

Utilization of CO2 to produce fuels and chemicals is considered to be one of the most desirable solutions for carbon management, since CO2-derived products can provide a revenue stream to offset capture costs and generate a net profit. Thermocatalytic hydrogenation of CO2 to hydrocarbons (HCs), especially with low carbon-intensity hydrogen from water electrolysis using renewable electricity, is an attractive route to produce fuels with a near carbon-neutral footprint, and accordingly, this approach has drawn extensive research interest over the past few years. Even though considerable progress has been achieved for CO2 hydrogenation to C1 products (such as CO, methane and methanol) and C2–3 olefins, the synthesis of longer chain HCs (i.e., C4+) remains a challenge due to the stability of CO2, the high energy barrier for C-C coupling reactions, and side reactions that favor C1 products. These longer chain HCs are versatile products with diverse applications as renewable gasoline blendstocks and precursors for diesel or jet fuel production. This presentation will highlight the development of new materials to perform new catalytic chemistry for the conversion of CO2 to C2+ HCs, focusing on the development of metal carbide nanoparticles and how their reactivity differs from the bulk carbide. Analogously, approaches for process development employing commercially available catalysts, such as a composite of Cu-ZnO-alumina and Cu/BEA zeolite catalysts, will be presented.

Biographie

Dan Ruddy is a senior scientist at the National Renewable Energy Lab (NREL) in Golden, Colorado. He is the principal investigator for NREL research projects focusing on the catalytic conversion of syngas, methanol, and carbon dioxide to fuels and chemicals. He also serves as the business development lead for NREL’s carbon management program. Dan received his bachelor of science degree in chemistry from Lafayette College (Easton, PA) in 2003 and his doctorate in chemistry from the University of California, Berkeley in 2008. His research seeks to integrate the synthesis and characterization of functional molecules and materials to enable renewable fuels production and advance related energy technologies.

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CO2…

From an industrial waste to green chemicals

Electro Carbon Inc. (" ECO2 ") est l'architecte d'une technologie unique qui perturbera les marchés mondiaux des sels de formiate et de l'acide formique, tout en ayant un impact positif sur le climat puisqu'elle convertit des quantités importantes de CO2 dans le processus. ECO2 a été fondée en 2019 et est basée à Montréal, au Québec.

La crise mondiale des émissions de CO2 fournit à ECO2 une source d'alimentation durable et illimitée pour sa technologie. La nouvelle technologie brevetée d'ECO2 utilise un processus électrochimique pour convertir le CO2 en produits chimiques spécialisés de grande valeur, redéfinissant le concept de "produits chimiques verts" et offrant une alternative durable aux produits chimiques largement utilisés dans les processus industriels à l'échelle mondiale, mais actuellement produits et importés principalement d'Asie, du Moyen-Orient et d'Europe. Notre procédé révolutionnaire contribue à la conversion du CO2 tout en remplaçant les volumes autrement produits par des méthodes de production alternatives à base de pétrole.

Assessment of Promising CO2 Utilization Technologies: A Multi Criteria Decision Analysis (MCDA) Approach for Well-Informed Decisions.

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Résumé : The urgency of climate change mitigation and the increased interest in circular economy are driving interest in opportunities to capture CO2 from industrial sites or the atmosphere for sequestration or the development of sustainable products. It is now well admitted that carbon capture, utilization and storage (CCUS) is an essential option to achieve our 2050 net-zero emissions objectives. Although CCS has the potential to deliver much larger CO2 emissions reductions, CCU is expected to play a critical role where there is limited storage capacity, in decarbonizing of hard-to-abate sectors such as aviation and maritime transportation, and in the production of "greener" low-carbon products.

A wide range of CO2 utilization technologies can be used to produce a variety of products including chemicals, fuels, polymers and construction materials. These pathways are far from being equal in terms of maturity, CO2 mitigation potential, carbon retention time, and energy requirements. A rigorous and systematic approach that recognizes the status and key attributes of possible CO2 utilization technologies is needed to allow fair comparison and identify the promising ones that best fit with key objectives of decision makers for well-informed decisions.

In this webinar, a Multi Criteria Decision Analysis (MCDA) approach is presented to screen and assess various CO2 utilization pathways taking into account their technology readiness level (TRL), product market size, price, CO2 utilization volume, and CO2 retention time. This approach is used to identify most impactful CCU pathways that best fit 3 important scenarios: 1. Maximum environmental impact; 2 Maximum economic value; and 3. Immediate environmental impact.

Dr. Philippe Navarri

Gestionnaire de projets senior, Eco-Efficient Processes | CCUS

CanmetENERGY, Resources naturelles Canada

Biographie

Philippe est gestionnaire du programme de développement de procédés éco-efficaces à CanmetÉNERGIE, Ressources naturelles Canada. Il possède plus de 25 ans d'expérience en recherche appliquée sur l'énergie et l'environnement dans diverses industries, notamment le pétrole et le gaz, les pâtes et papiers, les produits chimiques et les industries alimentaires, tant dans le secteur privé qu'à Ressources naturelles Canada. Philippe travaille depuis 21 ans à CanmetÉNERGIE à Varennes (QC) sur les stratégies de décarbonisation profonde dans les industries à forte consommation d'énergie utilisant des sources d'énergie et des technologies propres. Ses travaux actuels portent sur l'évaluation systématique des technologies de captage, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS), leurs impacts énergétiques, économiques et environnementaux, la façon dont elles peuvent être mises en œuvre sur des sites industriels, et la façon dont les CCUS peuvent être déployées au Canada pour aider à atteindre la neutralité carbone.

Dr. Marzieh Shokrollahi

Chercheuse, Eco-Efficient Processes | CCUS

CanmetENERGY, Ressources naturelles Canada

Biographie

Marzieh est chercheuse à CanmetÉNERGIE, Ressources naturelles Canada, avec plus de 10 ans d'expérience dans le domaine des technologies propres. Elle détient un doctorat en génie chimique de l'Université Laval. Elle travaille avec CanmetÉNERGIE à Varennes depuis décembre 2020 sur le dépistage des technologies, la conception et la simulation des procédés, l'amélioration de l'efficacité énergétique, l'analyse technico-économique et l'analyse du cycle de vie des technologies de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS), la production d'hydrogène et d'autres stratégies de décarbonisation pour les industries à fortes émissions telles que le fer et l'acier, le ciment, les pâtes et papiers et le raffinage du pétrole.

Process intensification: producing more with less

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Résumé

Economic growth while accounting for social needs, climate change and environmental protection are key to tackle the United Nations Sustainable Development Goals (UN-SDGs) and accelerate the energy transition towards the electrification of the chemical industry.

Green technologies based on cleaner energy sources such as biofuels, hydroelectricity, wind and natural gas are a global priority. Their implementation cannot only rely on existing industrial infrastructures but needs new resources and space. This represents a limit to the increase in the production capacity of existing chemical plants and to the development of new technologies.

Process Intensification (PI) is a new archetype of the chemical industry that targets order of magnitude improvements to manufacture chemicals by either retooling existing facilities or finding new smaller, more efficient breakthrough technologies. Examples of PI technologies include HiGee reactors (e.g. spinning-disc reactors), alternative energy vectors to power chemical processes (ultrasound, microwaves, plasma), static mixers, and membrane reactors.

In this talk, Prof. Boffito will show how PI still struggles to find a definition, despite the undisputable advantages. These include, for instance, energy, capital and operational expenditures (CapEx and OpEx) savings in the 20-80% range, and a reduction of emitted CO2 eq. up to 80%.

She will also explain how PI represents a paradigm-shift that, by a matter of fact will change the chemical industry in the upcoming years. Prof. Boffito will browse the available methods to intensify chemical processes and will explain why we need to apply them both to existing and new processes. Further, she will highlight how PI can contribute to attain the UN-SDGs.

Bio

Daria C. Boffito is associate professor in Chemical Engineering at Polytechnique Montréal. She is Canada Research Chair (2021-2026) in Engineering Process Intensification and Catalysis (EPIC) and head of the EPIC research team. She was previously Canada Research Chair in Intensified Mechano-Chemical Processes for Sustainable Biomass Conversion (2016-2021).

In 2019 she was featured as an Emerging Leader in Chemical Engineering (Canadian Society for Chemical Engineering).

She received prestigious Canadian and International prizes. As a post-doc at Polytechnique Montréal she was awarded an FRQNT Fellowship - Excellence Program for Foreign Students (2013). In 2014 she received the NSERC Banting post-doctoral fellowship. During her PhD at the University of Milan (2010-2013), she was selected as part of the "GreenTalents 2012", a German Government competition that identifies every year the most promising young scientists worldwide in the field of sustainability. She spent part of her PhD at The University of Melbourne, with a fellowship from the Australian Government.

Prof. Boffito's research interests include process intensification, biomass conversion, heterogeneous catalysis (and photocatalysis), CO2 conversion, synthesis and mechanism of drug delivery systems, metal recovery, and scientific communication. She co-authored the book "Communicate Science Papers, Presentations, and Posters Effectively", as well as a series of 20 articles in the Canadian Journal of Chemical Engineering, which included bibliometrics. 

Prof. Boffito works with several Canadian and international companies in the fields of gas-to-liquids, process intensification technologies, biomass conversion, and metal extraction

She has trained over 70 students/post-docs since becoming a professor in 2016. Her EPIC team now counts 36 people in Chemical, Biomedical and Material Engineering programs. She co-supervises students in Pharmacy, Mechanical and Industrial Engineering. She has published over 100 papers, 9 book chapters, 4 patents, and 1 book.

Carbonation of Alkaline Waste as a CO2 Utilization Treatment to Obtain Products with Improved Technical and Environmental Properties

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Alkaline residues are produced in large amounts by several types of processes, such as coal power plants, cement kilns, steel manufacturing plants and solid waste incineration plants. Among the different types of treatments that may applied to allow their use for different applications, accelerated carbonation is of particular interest. The products obtained with this treatment - that can be seen both as a CO2 storage and utilization strategy - may in part replace raw materials and associated CO2 emissions, contributing to reduce the environmental footprint of the construction industry. To reach this goal it is essential that these products present analogous (if not improved) technical properties with regard to the construction materials they replace. In addition, as industrial residues may also contain elements of potential environmental concern, the leaching behaviour of products manufactured from these materials must be carefully evaluated. Depending on the characteristics of the residues and the desired product, different treatment routes and operating conditions may be applied. In this webinar, the results achieved applying three different carbonation routes for the valorization of alkaline solid residues deriving from different thermal processes will be presented.

Bio

Giulia Costa is an associate professor at the Department of Civil Engineering and Computer Science Engineering of the University of Rome Tor Vergata. Her research activities focus on the valorization of waste treatment and industrial residues with specific regard to their leaching behaviour through different types of treatments, CCUS by carbonation of alkaline residues and life cycle analysis applied especially to waste management systems.

SAIPEM Technology for Post-Combustion Carbon Capture: From the lab to the field

CO2 Solutions by Saipem is a post-combustion carbon capture technology, exploiting the catalytic power of the enzyme carbonic anhydrase, known as nature’s perfect. The presentation aims at providing an overview of the different steps that allowed to bring this technology from the lab to the field, highlighting the different challenges encountered and lessons learned.

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Phil De Luna, un innovateur dans le domaine des technologies reliées au carbone.

Is net-zero by 2050 possible?

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Résumé: The Industrial Revolution that lifted billions of people out of poverty and led to increased productivity and wealth has also led to increased carbon dioxide emissions, which in turn is changing our climate. To avoid the worst of climate change, the world needs to reach net-zero emissions by 2050. This talk will cover new clean technologies such as CO2 conversion and self-driving labs that will help Canada decarbonize our economy and accelerate discovery to get there faster.

Bio: Phil De Luna was Director, Materials for Clean Fuels at the National Research Council of Canada where he built and leads a 7-year $57-M collaborative R&D program focused on developing disruptive technologies to decarbonize Canada. His research on CO2 conversion and accelerated materials discovery has been published in high-impact journals such as Science and Nature and has been cited more than 9000 times over the past 5 years. He is a Governor General Gold Medalist, a Forbes Top 30 Under 30, a 2x TEDx speaker, a member of the Royal Society of Canada, an adjunct professor at the Department of Materials Science & Engineering at the University of Toronto, an Action Canada Fellow, and a former Federal MP candidate. He has appeared in several documentaries, co-hosts a podcast called “What’s Next In…”, and given hundreds of talks on sustainability, innovation, early career development, and diversity in positions of power.

Hello World! Communications: pour ma carrière, pour ma communauté.

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Jean-Marc Fleury est professeur associé au Département de communication et d'information de l'Université Laval, où il a été titulaire de la Chaire Bell Globemedia en journalisme scientifique. Il a également été le premier directeur de la Fédération mondiale des journalistes scientifiques.

Il a d'abord travaillé comme journaliste scientifique dans des journaux et des magazines. La majeure partie de sa carrière s'est déroulée au Centre de recherches pour le développement international, à Ottawa, où il a particulièrement aimé aider à transformer les résultats de la recherche en politiques.

Jean-Marc a mis en place des programmes de formation en communication scientifique et en journalisme scientifique au Canada et à l'étranger. Plus récemment, il a initié une recherche (risquée) sur le développement d'algorithmes qui aideraient à distinguer la mauvaise science ou la science marginale du consensus scientifique (quand il y a consensus !).

Il est diplômé en génie physique.

Conversion of CO2 to products via electrochemical systems

Renewably powered CO2 conversion presents an opportunity to de-carbonize the production of fuels and chemicals. Application of CO2 reduction will require electrocatalytic systems that provide reactants, electrons, and products at high rate and efficiency, and that are compatible with established upstream and downstream processes. In this talk I will outline our progress on membrane electrode assembly based cells to meet this challenge. To accommodate O2 impurities from upstream processes we develop a hydrated ionomer catalyst coating that selectively slows O2 transport and stabilizes the copper catalyst.  To increase reaction rate and energy efficiency we develop an catalyst strategy that increases local CO2 availability and tunes intermediate adsorption for the production of multicarbon products.  For liquid product generation we focus on minimizing product cross-over to the anode, targeting ethanol production in excess of the 10wt% - comparable to bio-ethanol production and compatible with downstream processes. 

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David Sinton is a Professor and Canada Research Chair in the Department of Mechanical & Industrial Engineering at the University of Toronto. The Sinton group develops fluid systems for energy applications.

Advanced Pore Structure Characterization Methods for Crystalline and Amorphous Materials

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Voici le résumé en anglais de la conférence :

1. Characterization of Metal-Organic Frameworks (Shivam Parashar, Qing Zhu, Silvio Dantas and Alexander V. Neimark)

Unique adsorption and transport properties of MOF materials are determined by their complex 3D networks of pore compartments (cages, channels, windows) that differ in size, shape, and chemical functionalities. However, practical MOF samples are rarely the ideal crystals: they contain binders, various defects, and residual solvents. In this work, we propose a novel methodology for assessment from the experimental adsorption isotherms the degree of sample crystallinity, pore type distribution function, adsorption capacity and accessibility of individual pore compartments. Using Monte Carlo simulations, we construct the theoretical adsorption isotherm on the ideal MOF crystal and decompose this isotherm into the fingerprint isotherms corresponding to individual pore compartments. Information about the sample pore structure is obtained from matching the experimental isotherm to the theoretical fingerprint isotherms. This approach is demonstrated on four MOF samples: Cu-BTC, PCN-224, ZIF-412, and UiO-66 using Ar, N2 and CO2 at their normal boiling temperatures. The constructed fingerprint isotherms are verified against the experimental data obtained by in-situ adsorption crystallography. The method of pore level compartmentalization of adsorption isotherms provides a better understanding of the adsorption mechanisms and distribution of adsorbate molecule at the pore level that is instrumental for the selection and design of novel adsorbents with improved properties for gas separations, storage, and catalysis.

This work- https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsanm.1c00937

2. Characterization of Kerogen (Shivam Parashar, Peter I. Ravikovitch, Alexander V. Neimark)

Shale reservoirs are sedimentary porous rock made up of organic and inorganic parts with pore size distribution spanning from micropores to µm range. Kerogen is a key component of the organic part of shale where CH4 exists in adsorbed state. The aim of this work is to enhance the understanding of structure and adsorption properties of organic porosity in kerogen, as it is related to predicting storage capacities of oil and gas, and hydrocarbon recovery. First, we create atomistic 3D models of bulk kerogen, kerogen surface, and mesopores imbedded in the kerogen matrix. Using Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) simulations, we calculate the reference adsorption isotherms on the bulk kerogen matrix of intrinsic microporosity, on the kerogen surface, as well as in a series of mesopores confined by rough kerogen walls. Next, we parameterized the Quenched Solid Density Functional Theory (QSDFT) to reproduce the structure of the kerogen surface heterogeneity and the adsorption isotherms of Ar, and N2. We approximated the reference kerogen surface isotherm by a simple exponentially decaying disjoining pressure isotherm, which is used in the Derjaguin-Broekhoff-de Boer (DBdB) model to predict adsorption isotherm in pores of larger sizes. We demonstrate that the reference GCMC isotherms on the surface and in the pores are reasonably approximated by the QSDFT and DBdB models. Based on GCMC, QSDFT and DBdB methods, we characterize an experimental sample and calculate micropore volume, surface area and pore size distribution. This approach provides a reliable characterization of the hierarchical micro-mesoporous kerogen matrix that is imperative for understanding the specifics of the hydrocarbon recovery and carbon sequestration in shale reservoirs.

Angela Lyon, registered patent agent, will be providing an overview of the patent process from the point of view of chemical inventions. Terms such as “patent pending” “freedom-to-operate” and “infringement” will be discussed. She will also be describing her career as a patent agent for a Canadian university, including what a typical day looks like.

In addition, Queen’s has funding from the government that enables Angela and her colleagues to provide advice and services to local entrepreneurs and startups. As part of this funding, there is a youtube channel that has advice for startup companies including a video of Angela providing advice on intellectual property, entitled “First Things First:  Landmines to Avoid When Developing Inventions” click here: WE-CAN: First Things First: Avoiding Landmines When Developing Inventions - YouTube.  Angela is originally from the Eastern Townships of Quebec, and now lives in South Frontenac County (ON) with her partner and three sons.

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