INNOVATION EN CONSTRUCTION

INNOVATION EN CONSTRUCTION

Le nouveau bâtiment « vert et Or » du CNRC


Avec son nouveau siège social de 20 millions de dollars situé sur le campus de l'Université de la Colombie-Britannique, l'Institut d'innovation en piles à combustible du CNRC (IIPC-CNRC) met en application les valeurs qu'il prêche. En effet, le bâtiment est un véritable « laboratoire vivant » où les avancées des technologies des piles à combustible et de l'hydrogène font non seulement l'objet de la recherche, mais sont aussi intégrées à la conception et à la construction même du bâtiment. Leur mise en oeuvre dans un bâtiment fonctionnel permet aux chercheurs d'obtenir des données précieuses sur leur performance dans des conditions réelles et de mieux définir les exigences réglementaires pour qu'elles puissent être généralisées.

Un bon exemple d'intégration de ces nouvelles technologies « vertes » est le réseau de cellules photovoltaïques qui a été installé sur les puits de lumière, les toits et les murs du bâtiment. Ce réseau alimente un électrolyseur qui sépare l'eau en ses deux composantes : l'oxygène et l'hydrogène. L'hydrogène ainsi produit est utilisé pour des expériences en laboratoire et pour tester son utilisation dans des applications de combustion telles que des moteurs à explosion. Les chercheurs étudient également la possibilité de stocker l'hydrogène et de remplacer les batteries et autres dispositifs de stockage de l'électricité dans des dispositifs photovoltaïques. S'ils y parviennent, ils planifient alors d'utiliser l'hydrogène et des piles à combustible comme source d'alimentation de secours à la station-relais du réseau de téléphones cellulaires du bâtiment.
Les chercheurs évaluent également la performance de la pile à combustible à oxyde solide de 5 KW présentement utilisée pour le chauffage et l'alimentation électrique du bâtiment. Des pompes géothermiques fonctionnent en tandem avec la pile et transfèrent la chaleur produite à des serpentins chauffants dans le plancher. Cette approche intégrée permet d'étudier l'efficacité d'un système de chauffage à piles à combustible dans divers scénarios de demande énergétique.
L'ajout d'une conduite de gaz externe à l'infrastructure du bâtiment mérite aussi d'être mentionnée. Cette conduite court sur toute la longueur du bâtiment et permet d'acheminer divers gaz utilisés pour la recherche dans les laboratoires. Comme la plupart de ces gaz sont combustibles, un réseau externe s'avère plus sécuritaire. Un tel système est aussi plus polyvalent car il permet d'ajouter facilement de nouvelles conduites et de connecter de nouveaux équipements pour répondre aux besoins changeants des chercheurs et des locataires qui y travaillent. Le système fonctionne tellement bien qu'il est perçu comme une façon viable d'acheminer l'hydrogène dans les petits et grands centres de recherche.
En plus de permettre aux chercheurs d'étudier ces nouvelles technologies dans des conditions réelles, le nouveau bâtiment sert aussi de banc d'essai pour déterminer les meilleures façons de les installer et de les intégrer. Par exemple, il n'existe pas de codes ni de normes pour régir l'utilisation des piles à combustible à l'intérieur de bâtiments. Pour aider à l'élaboration de telles normes, les chercheurs du Programme de démonstration de l'IIPC-CNRC ont fait appel à des principes de génie éprouvés pour guider l'installation des piles à combustible à l'intérieur. Ils transmettront les leçons apprises de leur expérience aux agents responsables des codes et collaboreront avec eux afin d'éliminer les obstacles réglementaires à une utilisation plus large de ces nouvelles technologies durables.
L'utilisation de ces technologies a aussi permis d'établir des procédures de sécurité très détaillées et de concevoir des systèmes de détection et d'extinction d'incendie appropriés à l'utilisation de l'hydrogène dans un bâtiment habité. L'hydrogène étant un élément hautement inflammable, les systèmes de protection incendie sont particulièrement importants et incluent des détecteurs d'hydrogène au plafond, des évacuateurs de gaz, des détecteurs de flamme (l'hydrogène est invisible à l'oeil nu même lorsqu'il brûle) et des mécanismes d'ouverture automatique des fenêtres. L'expérience acquise avec ces procédures de sécurité et ces systèmes de contrôle des incendies permettra de faire avancer la recherche dans ce domaine si l'on veut envisager d'étendre un jour les technologies à piles à combustible à d'autres bâtiments verts.
Pour en savoir plus sur l'IIPC-CNRC ou sur la démonstration d'une technologie