L'événement de présentation du concours d’IDEeS Ville Éclair donnera aux équipes intégrées l'occasion de présenter leurs solutions de gestion de l'eau, des déchets et de l'énergie pour les camps temporaires démontables à un panel d'experts du secteur. Les équipes auront la chance de recevoir jusqu'à 1,5 million de dollars pour le développement d'un prototype testable lors de la dernière ronde de ce concours.
Voici la liste des équipes de la troisième ronde invitées à l’activité de présentation.
Circular City - Integrated Power, Water, and Waste Solution for Relocatable Temporary Camps
· Innocorps Research Corporation
· Pop Up City Inc.
· Darcom Innovations Inc.
· Eco-Growth Environmental
SNC-Lavalin Integrated Utility Management System (IUMS)
· SNC-Lavalin Inc.
· Reveau Technologies and Solutions Inc.
· Ascent System Technologies
· Growing Greener Innovations, Inc.
· River Lab Inc.
· NOMAD Micro Homes
· Bluemetric
DEW Camp Sustainment (DCS) System
· DEW Engineering and Development ULC
· Osorno Enterprises Inc.
· Innocorps Research Corporation
· Hybrid low-Inertia Turbine Storage System
On-Site Resource Generation Solution for Military Camps
· Terragon Environmental Technologies Inc.
· Tugliq Energie Co.
Robust, Efficient Solutions for Pop Up City
· ATCO Frontec Ltd.
Technologically Efficient Solutions for Pop Up City
· ATCO Frontec Ltd.
Voici un sommaire du concours Ville Éclair :
Introduction : Un concours visant à mettre au point des systèmes intégrés de gestion des infrastructures
Les Forces armées canadiennes (FAC) doivent être prêtes à se déployer rapidement pour de longues périodes dans des régions présentant tout type de climat. Dans le cadre de ces déploiements, les FAC dépendent actuellement de camps temporaires démontables (CTD) pour soutenir les militaires dans des conditions opérationnelles et climatiques éprouvantes.
Le programme Innovation pour la défense, l’excellence et la sécurité (IDEeS) du ministère de la Défense nationale (MDN) incite les innovateurs à contribuer à l’améliorer les CTD des FAC déployés dans le cadre d’opérations nationales et internationales.
Constitué de plusieurs phases, le concours de Ville Éclair invite les innovateurs à proposer et à développer des systèmes de gestion de l’énergie, de l’eau et des déchets pour les CTD qui soient à la fois fiables, écoénergétiques, intégrés et modulables. Les concours organisés se veulent un moyen de trouver des solutions novatrices et d’attribuer des prix aux meilleures propositions émanant de la communauté de l’innovation. Plus précisément, ce concours vise à obtenir des solutions conçues pour gérer les besoins en matière d’énergie, d’eau et de déchets d’un CTD pouvant accueillir de 150 à 1 500 personnes dans le cadre d’une opération menée dans une zone climatique tempérée.
Afin de pouvoir compter sur des normes de rendement uniformes pour la conception des systèmes, les concurrents se verront remettre des données sur la consommation d’énergie, la consommation d’eau et la production de déchets d’une personne, de même que des données climatiques annuelles représentatives, y compris sur la configuration des vents et l’ensoleillement. Les concurrents devront fournir des solutions modulables pouvant répondre aux besoins de CTD durant une période de douze mois dans cette zone climatique. Ils sont fortement encouragés à concevoir des systèmes qui permettraient également un déploiement occasionnel dans des zones au climat extrêmement chaud ou glacial.
Objectifs du concours
Voici les objectifs du concours Ville Éclair :
1. stimuler l’innovation et encourager le développement de solutions qui réduisent considérablement les besoins en carburant et en eau des CTD, de même que les déchets qui y sont générés, tout en respectant les normes de rendement établies;
2. mettre à profit le talent canadien pour concevoir des solutions qui permettent de réduire les besoins actuels en carburant et en eau, de même que les déchets générés, conformément aux cibles suivantes :
1. une réduction d’au moins 33 p. 100 des besoins en carburant des CTD;
2. une réduction d’au moins 33 p. 100 des besoins en eau potable des CTD;
3. une réduction d’au moins 33 p. 100 des déchets solides et liquides qui doivent être éliminés des CTD.
Pratiques actuelles
Le CTD sert de base à partir de laquelle le personnel des FAC en déploiement peut planifier, puis entreprendre des opérations ou des activités d’entraînement. La population d’un CTD peut varier considérablement d’un jour à l’autre, suivant les activités opérationnelles, ainsi que les rotations de personnel, qui créent des concentrations d’effectifs.
Les CTD comptent sur des installations sanitaires, administratives, d’hébergement, d’entretien, d’entreposage et de cuisine, ainsi que des hangars. Des systèmes assurent la production et la distribution d’électricité, le chauffage et le refroidissement, le stockage et la distribution de carburant et d’eau, ainsi que l’élimination des déchets.
Les CTD sont généralement constitués de tentes semblables à celles utilisées par différentes forces militaires partout dans le monde. Les militaires déployés se voient offrir un lit dans une tente pouvant accueillir de quatre à dix personnes. Les dortoirs sont concentrés dans un espace à proximité des installations sanitaires. Ces dernières sont composées d’une douche, d’une toilette et d’un lavabo. Elles desservent dix personnes résidant au camp.
À l’heure actuelle, les CTD déployés par les FAC fonctionnent grâce à différents systèmes indépendants qui assurent l’alimentation en énergie et en eau, de même que l’élimination des déchets. Ces systèmes n’ont pas été conçus pour maximiser l’efficacité, et aucun gain d’efficacité par l’intégration de systèmes individuels n’a été exploré. À titre d’exemple, les systèmes actuels ne permettent pas de récupérer la chaleur ni de recycler l’eau.
Les systèmes actuels de gestion de l’énergie, de l’eau et des déchets des CTD peuvent être décrits comme suit :
1. Énergie
Le chauffage et la production d’électricité dans les CTD reposent essentiellement sur des groupes électrogènes diesel. Le chauffage est assuré par des chaufferettes au diesel.
L’électricité distribuée dans le camp est produite au moyen de plusieurs groupes électrogènes à vitesse constante, qui sont composés de générateurs produisant 300 kW, 350 kW ou 500 kW. Afin d’éviter leur fonctionnement à faible charge, des bancs de charge sont utilisés pour déterminer et mettre en place les conditions favorables à leur fonctionnement optimal. L’électricité en surplus est ultimement dirigée vers un banc de charge, où elle est convertie en chaleur perdue.
Le refroidissement est assuré par des climatiseurs électriques. Les chaufferettes et les climatiseurs sont installés dans chaque tente et sont contrôlés par les utilisateurs.
L’infrastructure énergétique des CTD n’a pas été conçue pour produire, stocker et distribuer l’énergie de manière à optimiser l’efficacité et à minimiser les coûts et les effets sur l’environnement, ni pour produire de l’électricité à partir de sources d’énergie de remplacement ou renouvelables.
2. Eau
Il est essentiel de maintenir une alimentation en eau adéquate dans les CTD. De grands réservoirs sont utilisés pour stocker l’eau potable. De l’eau potable en vrac pour les installations sanitaires et de l’eau embouteillée sont obtenues auprès de fournisseurs locaux.
Les CTD consomment beaucoup d’eau, et aucun système de récupération ou de recyclage de l’eau n’est actuellement utilisé. Les systèmes de purification d’eau par osmose inverse servent dans plusieurs situations à produire de l’eau potable. Bien que les résultats de ces systèmes soient hautement satisfaisants, l’osmose inverse n’est pas efficace du point de vue de la consommation d’eau et d’énergie.
3. Déchets
Les CTD comptent trop peu d’options durables sur le plan environnemental en ce qui a trait à la gestion des déchets solides et liquides. Certaines pratiques antérieures consistaient à creuser une fosse pour gérer les déchets liquides, et le brulage ou l’incinération des déchets solides. En règle générale, les eaux grises et noires sont stockées séparément dans des réservoirs et sont récupérées par des entrepreneurs locaux. La capacité à gérer adéquatement et efficacement les déchets se complique davantage par le fait que les opérations se déroulent dans des régions isolées, hostiles et fragiles sur le plan écologique.
Résultats attendus et éléments à considérer
Généralités
L’inefficacité des pratiques actuelles accroît les besoins en matière de réapprovisionnement en carburant et en eau, et d’enlèvement des déchets. Cela a pour effet d’augmenter considérablement la logistique du transport pendant les opérations. Le MDN et les FAC estiment que des gains importants en efficacité des services d’infrastructures des CTD auraient un effet bénéfique global sur les opérations déployées. Pour atteindre cet objectif, en plus de mieux utiliser les technologies existantes, il faut à la fois introduire des technologies novatrices et combiner celles qui sont déjà en usage pour former un système unique et intégré pour les services d’infrastructures des CTD. Il est nécessaire de recourir à des solutions modulables et démontables afin de réduire les acquisitions requises, les frais de transport ainsi que les exigences logistiques. C’est pour trouver une solution à cette situation que le concours de Ville Éclair est organisé à l’intention de la communauté canadienne de l’innovation.
Résultats attendus
Les propositions retenues peuvent intégrer des technologies existantes, des modifications ou des innovations susceptibles d’être développées jusqu’à se convertir en solutions vérifiables correspondant au niveau de maturité de la solution (NMS) 6 ou supérieur d’ici la fin du concours (voir l’annexe A pour obtenir une définition des différents NMS). Les solutions intégrées de gestion de l’énergie, de l’eau et des déchets destinées aux CTD doivent être conçues de manière à produire les résultats suivants :
1. gérer la consommation d’eau et d’énergie, ainsi que la production de déchets d’une personne (voir les données fournies dans le tableau 1 ci-dessous);
2. réduire au minimum les besoins d’approvisionnement en carburant et en eau, et d’élimination des déchets;
3. comporter un dispositif de contrôle centralisé qui permette, au minimum, de contrôler la consommation d’énergie et d’eau;
4. être modulables pour des CTD pouvant accueillir de 150 à 1 500 personnes;
5. supporter une utilisation continue sur une période de douze mois dans des conditions climatiques correspondant aux données fournies;
6. être transportables dans des conteneurs intermodaux standards de 20 pieds (6,1 m);
7. être durables et d’une fiabilité à toute épreuve, que ce soit durant le transport ou le fonctionnement. Un plan d’entretien et de remplacement des éléments matériels et logiciels doit être fourni.
Les concurrents doivent noter que la réduction de la consommation par personne, par exemple en améliorant l’isolation des logements ou en amenant le personnel à modifier ses comportements, bien qu’elle soit importante, n’est pas envisageable dans le cadre du concours.
Considérations climatiques : zone climatique tempérée
Les concurrents doivent proposer des solutions qui, au minimum, peuvent fonctionner dans une zone climatique tempérée pendant une période de douze mois. Les efforts de conception et les calculs nécessaires dans le cadre du présent concours doivent se fonder sur les données sur la température, les précipitations, l’ensoleillement et les vents obtenues à Brandon, au Manitoba;. Les solutions doivent toutefois être conçues de manière à être fonctionnelles dans toutes les conditions caractérisant une zone climatique tempérée conformément aux renseignements fournis ci-après.
La zone tempérée s’étend dans le monde entier et comprend les climats variables des latitudes moyennes (c.-à-d. entre les extrêmes des climats tropicaux et des climats glaciaux). Elle se divise comme suit : climat continental humide, climat océanique et climat subtropical humide. Ceux-ci sont décrits ci-après :
1. Climat continental humide. Ce climat domine les latitudes moyennes inférieures de l’Amérique du Nord, de l’Europe, de l’Afrique et de l’Asie, et présente les caractéristiques suivantes :
1. une température moyenne de 22 °C en été et une température maximale dépassant 38 °C;
2. une température hivernale moyenne inférieure à 0 °C;
2. des précipitations moyennes annuelles de 500 à 1 100 mm, les précipitations atteignant leur maximum en été.
1. Climat océanique. Ce climat domine les côtes occidentales des continents aux latitudes moyennes. Les régions comprennent le nord-ouest de l’Europe, la côte centrale du Pacifique de l’Amérique du Nord, le sud du Chili et le sud-ouest de l’Australie et de la Nouvelle-Zélande. Il se caractérise par :
1. des températures estivales douces atteignant 38 °C;
2. des hivers doux avec des températures moyennes supérieures à 0 ºC et, pendant le mois le plus froid, une probabilité de gel;
2. des précipitations moyennes annuelles allant de 500 à 2 500 mm.
1. Climat subtropical humide. Ce climat englobe les côtes orientales de tous les continents immédiatement au nord et au sud des tropiques. Les régions comprennent le sud-est des États-Unis, le sud-est de l’Europe, le nord de l’Inde et de la Birmanie, l’est de la Chine et le sud du Japon. Il se caractérise par :
1. un été long et chaud avec des températures semblables à celles des tropiques. La température moyenne est de 27 °C en été, avec une température maximale dépassant 38 °C;
2. des mois d’hiver doux avec une température moyenne supérieure à 0 °C;
2. des précipitations moyennes annuelles de 750 à 2 000 mm.
REMARQUE : La capacité d’une solution à fonctionner durant des périodes prolongées sous une chaleur extrême (jusqu’à 50 °C) ou un froid extrême (jusqu’à -40 °C), ainsi que dans les conditions décrites ci-dessus, sera prise en considération lors de l’évaluation des propositions.
