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Le rôle d’un spécialiste en environnement certifié couvre un large éventail de cheminements de carrière. Ademola Adekunle, ingénieur en environnement et EPt (spécialiste en environnement en formation) le sait bien avec plus de 8 ans d’expérience dans le secteur de l’environnement. Son poste actuel d’agent de recherche au Conseil national de recherches Canada lui permet de travailler sur plusieurs projets dans les domaines de l’énergie, des mines et de l’environnement, y compris sur des projets de développement de nouvelles technologies. Titulaire d’un doctorat en ingénierie bioenvironnementale, Ademola recherche et développe de nouvelles technologies environnementales couvrant la dépollution, la surveillance de la qualité de l’eau, les énergies renouvelables, et effectue des recherches sur la politique et la réglementation.
Que peut faire un spécialiste de l’environnement ?
En particulier en Amérique du Nord, l’une des tâches les plus courantes des spécialistes de l’environnement consiste à assainir l’environnement. En effet, parmi les activités humaines, l’exploitation avancée des ressources naturelles sur ce territoire perturbe considérablement les écosystèmes, et conduit à la mise en circulation de matières polluantes au-delà des zones d’exploitation. Lorsque le niveau de contaminants dépasse les limites réglementaires, il en résulte une toxicité pour les organismes vivants ainsi que pour les humains, et la remise en état de l’environnement — qui implique l’élimination des contaminants identifiés — devient une nécessité. Ce processus de remise en état peut être très coûteux et prendre plusieurs années. Il est donc prudent de surveiller en permanence la toxicité due à la propagation de matières polluantes avant que cela ne devienne un problème et que des mesures correctives soient nécessaires. Dans les plans d’eau, cette surveillance de la toxicité est généralement effectuée à l’aide de méthodes standard faisant appel à des microorganismes, des bactéries bioluminescentes, des daphnies, des algues ou des poissons, etc. Ces méthodes standard sont inefficaces, car elles sont laborieuses ; effectuées hors site (augmentation du risque de compromettre les échantillons) ; prennent plusieurs heures à plusieurs jours pour être achevées ; et peuvent être dispendieuses. Le développement de technologies/solutions de surveillance en temps réel et abordables — visant à détecter de manière précoce la toxicité — répond donc à un besoin à combler.
Comment les spécialistes en environnement peuvent-ils aider?
En tant que bioingénieur en environnement, Ademola travaille actuellement sur le développement d’une solution au Conseil national de recherches du Canada pour combler cette lacune, en utilisant la technologie de la pile microbienne (ou biopile, ou de l’anglais microbial fuel cell [MFC]). La technologie MFC est un système biologique autonome peu coûteux et nécessitant peu d’entretien, qui peut être adapté pour la surveillance en temps réel des conditions environnementales.
Cette approche de surveillance de l’environnement à l’aide de systèmes biologiques (également appelée biodétection) n’est pas totalement nouvelle. Le principe de base de la biodétection repose sur la conversion des réponses biologiques en signaux mesurables, qui peuvent ensuite être utilisés pour détecter et valider la présence de polluants organiques et inorganiques de l’environnement, ainsi que la modification rapide de leur concentration. Étant donné que les biocapteurs peuvent être abordables, compacts et facilement déployables sur site, ils offrent plusieurs avantages par rapport aux méthodes d’analyse traditionnelles. En particulier, la technologie de biodétection basée sur la pile microbienne offre des avantages tels qu’une longue durée de vie, une maintenance minime (voire nulle), une conception simple et un coût faible. La technologie de la biopile dépend entièrement de l’activité des microorganismes qui peuvent transférer des électrons de leur métabolisme/respiration à un accepteur d’électrons. Ces microorganismes s’appellent des « microorganismes électroactifs ». En général, l’accepteur d’électrons est un matériau physique (par exemple, des électrodes en carbone), et la différence de potentiel entre cet accepteur d’électrons et une autre électrode peut être mesurée. Une modification de la concentration en composés/contaminants dans l’environnement du biocapteur interfère avec le transfert d’électrons anodique en agissant en tant qu’accepteurs ou donneurs d’électrons. Ce changement peut être détecté rapidement et peut conduire à la réalisation d’une enquête future visant l’obtention de conclusions définitives. En résumé, cette technologie de détection basée sur la pile microbienne peut servir de dispositif d’alerte précoce.
Propulser des idées
Comme pour toute technologie, les tests en laboratoire sont essentiels pour valider les idées et démontrer leur faisabilité. Mais, l’utilisation de la technologie en pratique peut donner de tout autres résultats. Selon Ademola, c’est l’une des tâches les plus critiques d’un spécialiste en environnement : créer des solutions environnementales qui fonctionnent réellement. Au cours des dernières années, l’équipe Ademola s’est affairée à déployer et à valider la technologie de détection basée sur la biopile sur le terrain. Cette progression vers l’utilisation sur le terrain se heurte à de nombreux — mais excitants — défis, incluant entre autres la suppression de la dépendance à l’égard des sources d’énergie non renouvelables pour le fonctionnement du biocapteur, et la transmission des données. La résolution durable de ce problème énergétique par l’utilisation d’une biopile pourrait être extrêmement utile pour les ingénieurs en environnement. Parmi les critères essentiels pour développer une biopile efficace se trouvent le besoin d’un entretien minimal et le maintien d’une durée de vie de plusieurs années.
Heureusement, étant donné que le courant généré par les microbes dans une biopile (bien que très petit) peut être stocké dans un système de condensateurs, Ademola travaille également au développement d’une biobatterie à base de MFC. Une première étape essentielle consistait à déterminer quelle libération lente de matériaux biodégradables naturels conviendrait. Dans des travaux publiés antérieurement, l’équipe d’Ademola a pu démontrer la faisabilité d’utiliser des matériaux biodégradables naturels tels que l’humus, la tourbe, le fumier de bétail et la sciure de bois comme anolyte de ce type de biobatterie. Cependant, Ademola continue de travailler à la reconfiguration du courant généré afin de l’adapter à l’alimentation des composants électroniques. Dans son état actuel, le biocapteur développé par son équipe a déjà été testé sur le terrain avec d’excellents résultats. Cependant, le but ultime de ce projet est de développer une technologie de télédétection autonome véritablement durable.
Conclusion
En général, selon la perspective d’Ademola, une carrière dans le domaine de l’environnement peut revêtir de multiples facettes. Une semaine typique pour Ademola peut varier entre plusieurs heures à passer sur le terrain un jour, à programmer le lendemain ou développer de nouvelles technologies le jour suivant. Ademola pense qu’avec l’avènement des ordinateurs, les rôles des spécialistes en environnement ainsi que les avenues et les possibilités de poursuivre une carrière dans le domaine de l’environnement se sont considérablement élargis, de la modélisation pure à l’application en temps réel à l’utilisation des outils d’IA. Malgré les opportunités offertes par ces avancées technologiques, Ademola estime que, comme pour toute carrière, la base fondamentale du succès est la passion et la détermination.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
