Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada
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Profil du titulaire de la chaire

John M. Shaw

John M. Shaw

Département de génie chimique et des matériaux
University of Alberta

Titre de la chaire

Chaire de recherche industrielle du CRSNG sur la thermodynamique du pétrole

Programme de la chaire

Programme de professeurs-chercheurs industriels

Rôle

Titulaire principal depuis 2001

Sommaire

Le Canada est le cinquième producteur mondial d'énergie provenant des hydrocarbures. Le secteur de production en amont est le plus grand investisseur du secteur privé au pays. En 2008, les dépenses en capital de l'industrie totalisaient 54 milliards de dollars, et les paiements aux différents paliers de gouvernement (redevances, droits et taxes) se chiffraient à 26 milliards de dollars. L'industrie emploie plus d'un demi million de travailleurs, et ce nombre devrait doubler d'ici 2050 (source : Association canadienne des producteurs pétroliers). Ce succès repose sur des ressources en hydrocarbures tels que le bitume et le pétrole lourd et sur des procédés industriels que nous ne connaissons pas encore entièrement. Chaque nouvelle connaissance sur les propriétés et les comportements fondamentaux du bitume, du pétrole lourd et des fluides de réservoir stimule l'innovation en matière de production, de transport et de raffinage; réduit les coûts pour l'industrie et les effets environnementaux; et augmente les revenus – des facteurs qui contribuent tous considérablement à l'économie canadienne et mondiale. Les retombées de la recherche et développement pure et appliquée sont énormes. Au cours des 20 dernières années, l'intensité des émissions de gaz à effet de serre – un indicateur important de la connaissance du procédé – a diminué de 40 p. 100.

Il reste encore d'importants gains à faire sur le plan de l'efficacité et de la protection de l'environnement. De plus, le secteur de l'énergie a besoin de travailleurs compétents.

Le pétrole lourd et le bitume sont des ressources en hydrocarbures mal connues : leur comportement de phase et leurs propriétés sur le plan de la thermophysique et du transport sont complexes. La découverte des propriétés présente d'importants défis expérimentaux et théoriques. La nature et le comportement de ces matériaux – à diverses échelles et dans les divers environnements selon les besoins de caractérisation, de production et de traitement – peuvent être définis uniquement en ayant recours à l'utilisation concertée de différentes approches expérimentales et théoriques. La collaboration mondiale, l'élaboration de nouvelles techniques expérimentales de mesure et de nouvelles techniques de séparation et d'analyse des matériaux, ainsi que la conception de nouvelles théories sont également des facteurs essentiels à la découverte. Les travaux de recherche fondamentale et appliquée réalisés en partenariat avec l'industrie mèneront à la production de nouvelles connaissances sur les procédés et à la création de nouveaux procédés industriels.

Les travaux de recherche prévus au cours du troisième mandat de la chaire s'appuieront sur les découvertes, les données et les connaissances sur les matériaux et les procédés résultant des travaux réalisés jusqu'à maintenant dans le cadre du programme de recherche de la chaire. Notre objectif global est d'intégrer les connaissances et les théories sur les propriétés quantitatives des matériaux de l'échelle moléculaire à l'échelle nanométrique et à l'échelle macroscopique, afin de mieux comprendre les propriétés thermophysiques, les propriétés de transport et les comportements de phase observés à toutes ces échelles. Nous nous attendons à rencontrer de nombreux problèmes théoriques, expérimentaux et pratiques. Comme c'est le cas pour les travaux réalisés au cours du mandat actuel de la chaire, les connaissances fondamentales et les connaissances relatives aux processus résultant de ces travaux s'appliqueront aux procédés de production à haute comme à basse température ainsi qu'au traitement des hydrocarbures, notamment au VAPEX (procédé d'injection de vapeur de solvant), au DGMV (drainage par gravité au moyen de vapeur) et à ses variantes, à l'exploitation minière, à l'extraction, à la production en mer, à la gestion des réservoirs classiques, au désasphaltage et au raffinage. Nous prévoyons cerner et combler les lacunes dans les connaissances sur les hydrocarbures en offrant les données quantitatives et les modèles requis aux échelles moléculaire, nanométrique et macroscopique. Nous poursuivrons la réalisation coordonnée et concertée de projets théoriques, informatiques et expérimentaux, notamment l'élaboration de techniques et d'appareils d'expérimentation.

Partenaires

  • Alberta Innovates - Energy and Environment Solutions
  • British Petroleum
  • ConocoPhillips Canada Inc.
  • NEXEN Inc.
  • Shell Canada Ltd.
  • Total E&P Canada Ltd.
  • Virtual Materials Group Inc.

Coordonnées

Département de génie chimique et des matériaux
University of Alberta
Electrical and Computer Engineering Building, room W7-002
22 University Campus Northwest
Edmonton (Alberta)
T6G 2G6

Tél. : 780-492-8236
Courriel : jmshaw@ualberta.ca