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Contexte historique, repères et acteurs du développement durable. Concepts théoriques, modèles, indicateurs et mesures tels que : produit intérieur brut, indice de développement humain, Genuine Progress Indicators, empreinte écologique. Cadre légal : Loi 118, Loi sur la qualité de l'environnement du Québec, Loi sur les ingénieurs. Leviers et outils de mise en œuvre : responsabilité sociale des organisations, analyse de cycle de vie, écoconception. Outils de reddition de compte, certification : normes de l'Organisation internationale de normalisation et du Bureau de normalisation du Québec, Global reporting initiave, écolabel. Enjeux majeurs tels que : biodiversité, eau, sols, énergie, changements climatiques, industrie extractive, procédés de transformation, matières résiduelles, milieu bâti, transport, éthique, société. Défis et contraintes.

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Synthèse et méthodologie d'application des principes du développement durable (DD) à partir d'études de cas ou de problèmes rencontrés pour la prise en compte des relations environnementales, économiques et sociales propres à un produit, procédé ou service pendant tout son cycle de vie. Aspect méthodologique de la préparation d'un rapport de durabilité. Revue des critères d'écoconception. Application de l'analyse du cycle de vie selon les normes ISO14040 et suivantes. Rôle de l'ingénieur dans les débats de société. Connaissance des milieux de mises en œuvre des principes du DD. Exemples d'intégration des aspects à impacts durables dans les procédés de transformation et dans l'utilisation des produits et services. Exemples de l'influence de la source d'énergie utilisée pour développer une technologie, un produit ou un service sur leurs impacts de durabilité.

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Chimie de l'environnement : solutions, changements de phase, réactions acide-base, système carbonate, réactions d'oxydation. Thermodynamique chimique : 2e loi de la thermodynamique, réactions spontanées, entropie, énergie libre de Gibbs. Électrochimie : états d'oxydation, cellule voltaïques. Cinétique de réaction. Modélisation des réacteurs. Diffusion des polluants dans les liquides et les gaz. Microbiologie de l'environnement : types de microorganismes, techniques de comptage, microbiologie des eaux naturelles, des eaux potables et des eaux d'égouts.

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Étude détaillée de l'analyse du cycle de vie (ACV). Normalisation ISO 14040 et 14044. Définition des objectifs et du champ de l'étude. Analyse de l'inventaire : aspects mathématiques, approches ascendante et descendante, approches attributionnelle et conséquentielle, multi-fonctionnalité. Évaluation des impacts du cycle de vie : chaînes de cause à effet, modèles et facteurs de caractérisation, méthodologies d'évaluation des impacts du cycle de vie. Impacts et indicateurs environnementaux. Classification, caractérisation, normalisation et pondération. Interprétation des résultats : analyses de contribution, de sensibilité, d'incertitude, de scénario. Utilisation des bases de données et des logiciels d'ACV. Analyse critique d'une ACV publique. Réalisation d'un projet réel d'ACV dans le domaine de compétence de l'étudiant. Types d'études ACV : interne, rapport tierce partie, assertion comparative divulguée au public.

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Définition de l'énergie. Notions de base sur l'énergie. Les différentes sources primaires de l'énergie. Énergies fossiles: charbon, pétrole, gaz naturel. Énergie nucléaire. Énergies renouvelables : énergie hydraulique, énergie éolienne, énergie solaire, biomasse, énergie géothermale, énergie des déchets, fusion thermonucléaire. Notion de vecteur énergétique : électricité, chaleur, cogénération et trigénération, hydrogène, piles à combustible. Production, stockage, transport et utilisation de l'énergie. Rendement, coût et efficacité énergétique selon le type de sources. Relation entre source d'énergie et type de pollution. Gestion de l'énergie : avantages et inconvénients de la déréglementation de la distribution de l'électricité en Amérique du Nord. Énergie et recyclage des déchets. Économies d'énergie, perspectives d'avenir.

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Définition des concepts de continuité opérationnelle et de résilience. Processus normatifs appliqués à la continuité opérationnelle (BS, CSA, ISO). Meilleures pratiques de la gestion de continuité. Programmes de gestion de la continuité opérationnelle. Exemples d'application industrielle. Approches internationales de la résilience. Volets principaux de l'évaluation de la résilience. Intégration des mécanismes de gestion de la continuité opérationnelle. Méthodologie d'évaluation de la résilience. Applications pratiques gouvernementales, municipales et industrielles.

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Trois volets du développement durable : environnemental, social, économique. Perspective du cycle de vie. Moteurs de changement en entreprise. Cadre normatif ISO 14000 et principales initiatives volontaires. Gestion du cycle de vie. Système de gestion environnementale. Performance environnementale dans l'ensemble de la chaîne de valeurs d'une entreprise. Empreintes carbone et eau. Analyse sociale du cycle de vie. Analyse des coûts du cycle de vie et éco-efficacité. Écologie et symbiose industrielle. Écoconception des systèmes durables. Eco-innovation. Approvisionnement responsable. Communication environnementale interne et externe. Labels et déclaration environnementale de produits. Leviers de création de valeur dans l'entreprise par le développement durable. Économie circulaire et de la fonctionnalité.

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Spécificité du concept de développement durable en conception de produits et de procédés. Modélisation des produits par noeuds de composants fonctionnels et d'attachement. Amélioration des caractéristiques techniques du produit en vue d'en faciliter la transformation durant l'ensemble de son cycle de vie. Conception de procédés sains : aspects mécaniques et environnementaux.