Quand Rola Abdul Ghani, B. Ing. 2020, s’est jointe à l’équipe de conception du véhicule chimique Chem-E Car de McGill pendant sa première année d’études, elle ne pouvait pas concevoir qu’un groupe d’étudiants du premier cycle puisse construire un véhicule alimenté par des réactions chimiques écologiques.
« Tout cela me paraissait vraiment trop abstrait », rappelle-t-elle. Mais j’ai vraiment aimé le groupe, et je savais que c’était possible parce qu’à l’époque, l’équipe de McGill était championne du monde. »
Depuis son entrée au sein de l’équipe, Rola a endossé tous les rôles : elle a commencé par donner un coup de main lors d’événements de collecte de fonds durant sa première année, pour finir cocapitaine en 2018-2019. L’expérience a été très instructive : Rola a en effet découvert l’importance de la collaboration entre ingénieurs de différents domaines pour la réalisation d’un projet qui fonctionne.
Un regroupement d’étudiants des quatre coins de la Faculté
« Ce que j’ai compris, c’est que pour réussir quelque chose qui repose principalement sur le génie chimique, on a besoin de spécialistes de l’électricité pour nous aider à mettre au point les capteurs et de spécialistes en mécanique pour concevoir le châssis et choisir les roues », explique-t-elle en décrivant les efforts déployés par l’équipe pour concevoir un véhicule de la taille d’une boîte à chaussures afin de participer à la compétition Chem-E Car annuelle de l’American Institute of Chemical Engineers. « J’ai constaté l’importance de l’intégration de toutes les disciplines. »
Malgré la petite taille du véhicule, sa conception est complexe et nécessite toutes sortes de compétences. Les étudiants doivent concevoir une voiture contrôlée par une série de réactions chimiques. Une fois mise en route, la voiture doit parcourir une distance précise tout en transportant un certain volume d’eau. La distance à parcourir ainsi que le poids du chargement ne sont révélés qu’une heure avant le début de la course, ce qui oblige les étudiants à arriver avec un prototype ajustable.
Selon Rola Abdul Ghani, la fière équipe de 100 membres en 2018-2019 se compose d’étudiants d’horizons divers, allant d’ingénieurs en logiciel ou en matériel jusqu’à des étudiants en architecture. Ils se sont séparés en cinq groupes afin de rationaliser leurs efforts : gestion, source d’énergie, mécanisme d’arrêt, électricité et mécanique. Chaque groupe est responsable de la conception d’une partie du projet, et les responsables choisis coordonnent l’assemblage du tout.
« En tant que co-capitaine, je dois m’assurer que tous les groupes travaillent ensemble et que la voiture sera prête à temps, explique-t-elle. Mais au-delà de cela, mon rôle est aussi de faire en sorte que tout le monde soit heureux de son expérience et que chacun développe les compétences nécessaires afin d’apprendre autant que ce que j’ai moi-même appris. »
Rola estime que le plus difficile, c’est de faire en sorte que chacun des 100 membres de l’équipe se sente valorisé.
« Nous avons besoin de tout le monde. Il est donc capital de maintenir l’intérêt des gens et de faire en sorte que leurs efforts soient reconnus, précise-t-elle. Il est aussi important de disposer d’une bonne plateforme de communication, qui convienne à tous. »
« Notre apprentissage principal, c’est vraiment la collaboration », ajoute Christina Boghdady, B. Ing. 2019, la deuxième cocapitaine de l’équipe.
Extrapolation de connaissances grâce à une expérience pratique
Christina est d’avis que l’expérience pratique qu’elle acquiert par son travail à ce projet a une valeur inestimable.
« Dans nos cours de premier cycle, nous n’avons pas énormément de travaux pratiques, explique-t-elle. Ici, il ne s’agit que de pratique, que l’on s’occupe de construire les mécanismes ou d’effectuer des tests en laboratoire. On apprend énormément quand on essaye de comprendre comment rechercher la cause d’un problème. »
Quand l’équipe explore de nouvelles idées, elle commence à petite échelle, puis extrapole une fois que l’élément est optimisé. Ainsi, lors de la construction de la batterie au cuivre et au magnésium qui servira lors de la compétition 2019-2020, elle a d’abord créé une simple pile à combustible.
« Nous avons par la suite extrapolé notre prototype afin de construire une batterie de piles à combustible, capable de générer les 12 V dont nous avions besoin, explique Christina Boghdady. Le fait de travailler d’abord à petite échelle permet d’être plus innovants et de réaliser beaucoup plus de prototypes. »
En 2018-2019, l’équipe a participé à la compétition nationale de Chem-E Car face à 39 autres équipes du monde entier, avec un concept vraiment novateur : une voiture alimentée par une batterie à circulation de plomb soluble.
La batterie se compose d’une barre de graphite insérée dans un tube en acier inoxydable dans lequel une solution d’électrolyte contenant du plomb est pompée. « Nous l’avons chargée en lui appliquant une tension, ce qui a entraîné la formation de plomb et des dépôts de dioxyde de plomb afin de stocker l’énergie, explique Christina. L’originalité de cette batterie, c’est qu’au lieu de comporter deux électrolytes, comme c’est le cas habituellement pour les batteries à circulation d’électrolytes, les batteries à circulation de plomb soluble n’en nécessitent qu’un seul ».
En plus d’être aérodynamique, la batterie était facilement rechargeable.
« La plupart des piles à combustible nécessitent davantage de combustible; dans notre cas, nous pouvons utiliser en boucle le même électrolyte, ce qui génère beaucoup moins de déchets », indique Christina Boghdady.
Selon elle, même si le prototype de batterie à circulation de plomb soluble n’est pas encore prêt à être extrapolé pour être utilisé dans le véhicule final, les concepts explorés par l’équipe pourraient aider les étudiants à mettre au point des solutions novatrices écologiques à l’avenir.
« Le domaine de l’énergie est plein de potentiel quand on a des connaissances en génie chimique, indique-t-elle. Nous présentons ces concepts et ces principes dans le cadre du projet Chem-E Car afin d’inspirer les jeunes esprits de demain. »
Un modèle pour les femmes en génie
En plus de préparer la prochaine génération d’étudiants pour l’avenir, l’équipe de conception du véhicule Chem-E Car 2018-2019, forte de ses deux co-capitaines féminines, représente une véritable source d’inspiration pour les jeunes femmes en génie.
« Quand on se présente aux compétitions, on se retrouve entourés de tous ces capitaines masculins. C’est un sentiment plutôt agréable d’être femme et capitaine, confie Christina. Je pense que c’est mon principal privilège : non seulement j’augmente la représentation des femmes en génie, mais j’encourage également davantage de femmes à se lancer dans cette voie ».
« Selon moi, notre équipe est la preuve qu’en génie, les femmes s’impliquent et font avancer les choses », ajoute Rola Abdul Ghani.
Soutenez les projets étudiants comme l’équipe de conception du véhicule Chem-E Car grâce à un don au Fonds initiatives étudiantes de la Faculté de génie.