Projets financés en 2026

Forecasting and Resilience of the Arctic through Smart Technologies and Artificial Intelligence

FROST-AI

Thèse UdeS
Porteur : Alexandre Langlois (Faculté des lettres et des sciences humaines, UdeS)
Coporteur : Antoine Séjourné (GEOPS - UMR 8148, CNRS) 

Thèse CNRS
Porteur: Antoine Séjourné (GEOPS - UMR 8148, CNRS)
Coporteur: Samuel Foucher (Faculté des lettres et des sciences humaines, UdeS) 

Le projet FROST-AI vise à comprendre et anticiper les impacts du changement climatique dans l’Arctique grâce à l’intelligence artificielle et à la télédétection. Il s’articule autour de deux thèses complémentaires : la première développe des modèles d’IA pour détecter et cartographier les structures liées au dégel du pergélisol (lacs, glissements de terrain) à partir d’imageries satellitaires multi-temporelles, afin de suivre l’évolution du paysage arctique depuis les années 1950. La seconde thèse applique des techniques d’apprentissage automatique pour modéliser et prédire la qualité de l’habitat du caribou de Peary, en intégrant des variables environnementales (neige, pluie sur neige, végétation) issues de la télédétection et de la modélisation physique. Ce projet innovant combine l’expertise franco-québécoise en géosciences, télédétection et IA, tout en intégrant les savoirs locaux des communautés nordiques. L’objectif est de fournir des outils prédictifs pour le suivi environnemental, la gestion durable des territoires arctiques et la résilience des écosystèmes et des populations face aux transformations rapides du climat.

Axe thématique: Innovation responsable, transitions et biodiversité

Un nouveau regard sur la réactivité des matériaux cimentaires supplémentaires

LUCAS

Thèse UdeS
Porteur: Fabien Georget (Faculté de génie, UdeS)
Coporteur: Christophe Labbez (ICB - Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne - UMR 6303, CNRS) 

Thèse CNRS
Porteur: Christophe Labbez (ICB - Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne - UMR 6303, CNRS)
Coporteur: Fabien Georget (Faculté de génie, UdeS) 

Ce projet vise à développer et valider un test de réactivité (SLiM) pour caractériser les propriétés thermodynamiques et cinétiques des matériaux cimentaires supplémentaires (MCS) utilisés dans les ciments bas-carbone. Deux axes sont explorés : (1) la quantification des phénomènes de dissolution et de précipitation, en particulier pour les argiles calcinées, via des études sur la vitesse de dissolution, la composition de surface, et l’impact du fer et du sulfate sur la réactivité ; (2) l’extension du modèle thermodynamique et d’hydratation à une large gamme de MCS, avec la définition d’un protocole standardisé pour l’industrie et d’un modèle avancé pour la recherche. La méthodologie combine analyses expérimentales (ICP-AES, DRX, BET, calorimétrie, analyses de phases solides et liquides) et modélisation thermodynamique (PHREEQC, GEMSelektor). Les activités sont réparties entre deux thèses : l’une centrée sur la physico-chimie des interfaces réactives, l’autre sur la validation et l’adaptation du test à divers matériaux. Un nouveau modèle d’hydratation au jeune âge sera développé pour optimiser les formulations de liants. Les résultats attendus incluent un protocole robuste et des outils de modélisation pour l’optimisation des ciments bas-carbone.

Axe thématique: Chimie durable et circularité des matières - Matériaux responsables bas-carbone pour la construction durable

Systèmes électrochimiques auto-alimentés par micro-Turbines à gaz pour le traitement durable des Eaux contaminées

Turb'Eaux

Thèse UdeS
Porteur: Mathieu Picard (Faculté de génie, UdeS)
Coporteur: Emmanuel Mousset (GEPEA - UMR 6144, CNRS)

Thèse CNRS
Porteur: Emmanuel Mousset (GEPEA - UMR 6144, CNRS)
Coporteur: Mathieu Picard (Faculté de génie, UdeS) 

Face à la raréfaction de l’eau et à la présence croissante de polluants émergents (pesticides, résidus pharmaceutiques, PFAS), le projet Turb’Eaux vise à concevoir un système innovant de traitement des eaux, combinant un réacteur électrochimique avancé et une micro-turbine à gaz. L’originalité réside dans la valorisation des gaz produits lors de l’électrolyse (H₂, O₂, Cl₂, gaz fluorés) : ces gaz alimentent une micro-turbine qui convertit leur énergie chimique et mécanique en électricité, permettant d’auto-alimenter le procédé et de réduire la consommation énergétique globale. Deux thèses complémentaires sont prévues : l’une sur le développement d’un injecteur céramique imprimé 3D pour la micro-turbine (UdeS), l’autre sur la conception d’un électro-mélangeur réactif favorisant la génération et la récupération des gaz (CNRS). Ce couplage vise à valider un prototype de traitement des eaux à faible empreinte énergétique, contribuant à la neutralité carbone des stations d’épuration et à la protection durable des ressources hydriques. 

Axes thématiques: Micronanotechnologies | Chimie durable et circularité des matières - Matériaux responsables bas-carbone pour la construction durable

Électronique neuromorphique à base de mémoires hybrides memristors-memcapacitors éco-conçus pour l’IA à impact environnemental réduit

Thèse UdeS
Porteur: Fabien Alibart (Faculté de génie, UdeS)
Coporteur: Yann Beilliard (Laboratoire des Technologies de la Microélectronique - UMR 5129, CNRS)

Le projet vise à développer une nouvelle génération de circuits électroniques neuromorphiques, intégrant des mémoires hybrides memristors et memcapacitors, conçus pour réduire l’impact environnemental de l’intelligence artificielle (IA). Face aux limites énergétiques et matérielles de l’architecture von Neumann, l’approche neuromorphique et le calcul-en-mémoire (CEM) offrent une synergie logiciel-matériel permettant d’optimiser le rapport performance/énergie. Le projet propose d’éco-concevoir des memcapacitors ferroélectriques compatibles CMOS et de les intégrer avec des memristors sur des circuits, afin de réaliser des synapses hybrides pour des réseaux de neurones impulsionnels. 

Axes thématiques: Innovation responsable, transitions et biodiversité | Micronanotechnologies