Bruno Blais est un touche-à-tout. Maîtriser l’art du brassage ou du mélange est l’axe directeur de ses travaux de recherche, mais il n’exerce pas ses talents avec une cuillère ou un fouet, il se sert de superordinateurs.
D’ailleurs, l’Unité de recherche en procédés d’écoulements industriels de Polytechnique Montréal, où M. Blais enseigne, n’existerait pas sans ordinateurs de calcul de haute performance. Avec ces ordinateurs, M. Blais et son équipe mènent des projets axés sur le développement, la vérification et la validation « de modèles numériques parallèles pour la simulation de problèmes liés à la mécanique des fluides, au transfert thermique, aux écoulements granulaires et aux problématiques multiéchelles et multiphysiques. »
Autrement dit, leur travail fait appel au génie chimique et mécanique, aux mathématiques appliquées et aux sciences informatiques dans un domaine appelé la mécanique des fluides numérique, qui concerne « tout ce qui coule ». Dans leur jargon, l’air, l’eau et tout autre liquide sont considérés comme des fluides.
« Il est difficile de prédire le mouvement des fluides, car leur dynamique est complexe », explique M. Blais. « Voilà pourquoi l’informatique est utile. »
M. Blais utilise le calcul de haute performance pour veiller à ce qu’un processus chimique ait un bon rendement, ne gaspille aucun produit et consomme l’énergie efficacement.
« Pour y arriver, il faut comprendre comment se déroule le processus chimique », affirme-t-il. Ce qu’il fait grâce à la modélisation informatique.
La collaboration de M. Blais avec le secteur privé est étendue, ses travaux profitant notamment à PyroWave, une entreprise d’électrification de procédés chimiques et de recyclage de polymère, à la division des moteurs de Pratt & Whitney, à une boulangerie de Sherbrooke et à une société de captage du carbone, en France.
« Un mélange, c’est comme mettre du sucre dans un café », dit-il. « Si on le laisse tout simplement reposer sans rien faire, il va prendre une éternité à s’incorporer; on prend donc une cuillère et on brasse. À l’échelle industrielle, par contre, c’est beaucoup plus complexe. Pour mélanger différentes composantes dans un récipient de plusieurs mètres de hauteur, il est impossible de se servir d’une cuillère. Un agitateur est donc nécessaire. Mais c’est compliqué. Comment devrait-il être conçu pour que le tout s’incorpore le plus rapidement possible? Devrait-il être rond, plat, long? S’il est possible de modéliser le mélange dans le café, on peut également prédire l’effet de l’agitateur dans le récipient mélangeur et le temps que mettront les composantes à s’incorporer. »
Le processus de mélange est une opération essentielle pour certains fournisseurs.
« Prenons l’exemple d’une entreprise pharmaceutique qui souhaite fabriquer un médicament », dit-il. « L’ingrédient actif est minuscule, et bien des ingrédients non actifs doivent composer le médicament. L’entreprise voudra créer une poudre homogène, mais certaines composantes auront tendance à se séparer. Or, si ce phénomène se produit avec le médicament, il est inutilisable. Voilà un exemple d’application classique. »