Trois projets de recherche ont \u00e9t\u00e9 amorc\u00e9s dans le programme de recherche en ing\u00e9nierie du PSCI, lesquels impliquent le contr\u00f4le des \u00e9missions en utilisant des nanoparticules, l\u2019\u00e9valuation de l\u2019usage d\u2019\u00e9nergie dans la porcherie pour r\u00e9duire les co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie et l\u2019\u00e9valuation d\u2019un nouveau syst\u00e8me d\u2019h\u00e9bergement pour les porcs en croissance-finition. Les buts et activit\u00e9s de chaque projet sont d\u00e9crits.
\nIntroduction – Les activit\u00e9s de recherche dans le programme de recherche en ing\u00e9nierie du PSCI ont pour but de r\u00e9pondre aux inqui\u00e9tudes environnementales et de d\u00e9veloppement durable reli\u00e9s \u00e0 l\u2019industrie porcine et \u00e0 optimiser les syst\u00e8mes physiques et de gestion des op\u00e9rations dans les porcheries pour en augmenter la profitabilit\u00e9. Trois projets de recherche, reli\u00e9s \u00e0 ces objectifs, ont \u00e9t\u00e9 amorc\u00e9s dans le programme durant l\u2019an dernier. Cependant, ces \u00e9tudes ne sont que dans les premi\u00e8res \u00e9tapes du processus de recherche, alors la discussion des r\u00e9sultats finaux n\u2019est pas encore possible. Ce survol procure une description br\u00e8ve de chaque projet et des activit\u00e9s qui seront entreprises dans l\u2019ann\u00e9e qui vient. L\u2019usage des nanoparticules pour contr\u00f4ler les \u00e9missions venant du lisier porcin (B. Predicala, D. Asis; subventionn\u00e9 par le Conseil de Recherche des Sciences Naturelles et de G\u00e9nie (CRSNG). Le but g\u00e9n\u00e9ral de cette \u00e9tude est de d\u00e9terminer la possibilit\u00e9 technique de l\u2019usage de nanoparticules r\u00e9actives pour r\u00e9duire les \u00e9missions d\u2019odeur et de gaz des \u00e9levages de porcs. Les fondements pour cette \u00e9tude sont de prendre avantage des progr\u00e8s r\u00e9cents dans la technologie des nanoparticules pour d\u00e9velopper des mesures de contr\u00f4le pour les \u00e9missions de gaz et d\u2019odeur des fermes porcines. La nanotechnologie fait r\u00e9f\u00e9rence de mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale au contr\u00f4le et \u00e0 la manipulation des atomes et des mol\u00e9cules pour cr\u00e9er des structures et des syst\u00e8mes aux dimensions nanom\u00e9triques avec des propri\u00e9t\u00e9s et fonctions innovatrices attribu\u00e9es \u00e0 leur petite taille. Les nanoparticules sont des mat\u00e9riaux \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanom\u00e9trique qui sont cr\u00e9es par des processus contr\u00f4l\u00e9s pour atteindre des propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques. La multitude d\u2019usages des nanoparticules incluent des applications environnementales telles que traiter des eaux us\u00e9es, la destruction de toxines et de microorganismes pathog\u00e8nes et aussi la filtration et la purification de l\u2019air. Ces applications sont dues principalement aux propri\u00e9t\u00e9s inh\u00e9rentes des nanoparticules, lesquelles peuvent r\u00e9agir facilement lorsque mises en contact avec des composantes, particules ou microorganismes cibl\u00e9s. D\u00fb au fait que les \u00e9missions des \u00e9levages de porcins sont compos\u00e9s principalement de composantes gazeuses (e.g., odeur, sulfure d\u2019hydrog\u00e8ne (H2S), ammoniac (NH3)) et les particules a\u00e9rosols d\u2019origine biologique (bioa\u00e9rosols), nous avons formul\u00e9 comme hypoth\u00e8se que des nanoparticules actives pourraient aussi \u00eatre efficaces \u00e0 contr\u00f4ler les \u00e9missions des fermes porcines. Des exp\u00e9riences initiales ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es pour tester l\u2019impact des nanoparticules sur des gaz cibles s\u00e9lectionn\u00e9s \u00e0 concentration connue. Six types de nanoparticules ont \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9s bas\u00e9s sur leur performance dans des applications ant\u00e9rieures similaires, leurs propri\u00e9t\u00e9s chimiques et physiques document\u00e9es, et des consultations avec le personnel technique d\u2019une compagnie qui manufacture ces mat\u00e9riaux. En utilisant le taux d\u2019\u00e9chantillonnage et le quantit\u00e9 de particules d\u00e9termin\u00e9es lors de tests pr\u00e9liminaires, les r\u00e9sultats des tests sur ces six types de nanoparticules et d\u2019autres mat\u00e9riaux communs sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 Figure 1. Les valeurs montr\u00e9es sont les concentrations normalis\u00e9es, signifiant que des valeurs plus basses (<1,0) indiquent une meilleure efficacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9duire la concentration de gaz cibl\u00e9e. Parmi les nanoparticules test\u00e9es, les trois meilleurs mat\u00e9riaux bas\u00e9s sur l\u2019effet sur une concentration de gaz cible de 50 ppm de NH3 \u00e9taient le Al203, le TiO2 et le ZnO, auxquels correspondait une r\u00e9duction de 85,6%, 85,2%, et 78%, respectivement. En utilisant les nanoparticules de MgO, le MgO+ et de ZnO, la concentration du H2S a \u00e9t\u00e9 r\u00e9duite \u00e0 <1,0 ppm (sous le niveau de d\u00e9tection du moniteur \u00e0 H2S utilis\u00e9) \u00e0 partir d\u2019une concentration initiale de 25 ppm. En plus, le Al203 et le TiO2, lesquels ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts efficaces pour r\u00e9duire le NH3, ont \u00e9t\u00e9 capable de r\u00e9duire la concentration de H2S par 57% et 13%, respectivement. Des tests suppl\u00e9mentaires seront effectu\u00e9s pour \u00e9valuer l\u2019impact de diverses nanoparticules sur d\u2019autres gaz cibl\u00e9s et sur les m\u00e9langes de gaz actuels \u00e9mis de le lisier de porcs. En plus de la filtration de l\u2019air d\u2019autres techniques de d\u00e9ploiement, telles que m\u00e9langer les nanoparticules avec de le lisier et la dispersion des particules pour traiter le gaz \u00e9mis, seront aussi \u00e9valu\u00e9es. Des tests suppl\u00e9mentaires \u00e0 l\u2019\u00e9chelle de salle seront effectu\u00e9s pour s\u2019assurer que les nanoparticules qui ont prouv\u00e9es \u00eatre efficaces pour contr\u00f4ler les \u00e9missions de gaz peuvent \u00eatre utilis\u00e9es de fa\u00e7on s\u00e9curitaire et \u00e9conomique dans les porcheries. R\u00e9duire les co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie dans les porcheries (B. Predicala, J. Patience, E. Navia; subventionn\u00e9 par le programme Advancing Canadian Agriculture and Agri-food Saskatchewan (ACAAFS) L\u2019objectif g\u00e9n\u00e9ral de ce projet est de r\u00e9duire les co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie dans les \u00e9levages porcins pour r\u00e9duire les co\u00fbts de production g\u00e9n\u00e9raux. Avec les co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie s\u2019\u00e9levant \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale, l\u2019habilit\u00e9 de produire des porcs avec des intrants en \u00e9nergie plus faibles pourrait repr\u00e9senter un avantage comp\u00e9titif important pour notre industrie, particuli\u00e8rement par rapport \u00e0 nos principaux comp\u00e9titeurs internationaux, lesquels d\u00e9pendent typiquement d\u2019importants intrants en \u00e9nergie. Des estimations courantes des co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie (gaz et \u00e9lectricit\u00e9) indiquent qu\u2019ils atteignent de 6 \u00e0 10$ par porc vendu sur une base naisseur-finisseur et sont par cons\u00e9quent au troisi\u00e8me rang en termes de co\u00fbt, apr\u00e8s la ration et la main-d\u2019\u0153uvre. Cependant, il y a un besoin d\u2019effectuer une \u00e9valuation compr\u00e9hensive de l\u2019usage actuel d\u2019\u00e9nergie pour les installations de production de porc typiques dans l\u2019ouest canadien pour \u00eatre capable d\u2019\u00e9tablir un point de r\u00e9f\u00e9rence fiable pour le co\u00fbt d\u2019\u00e9nergie courant par porc vendu et pour identifier les t\u00e2ches qui requi\u00e8rent le plus d\u2019\u00e9nergie et les secteurs o\u00f9 il y a un potentiel pour de l\u2019am\u00e9lioration. Ce projet sera effectu\u00e9 en quatre phases. Pr\u00e9sentement, la premi\u00e8re phase est en cours, laquelle comprend un sondage d\u2019un \u00e9chantillon repr\u00e9sentatif de diff\u00e9rents types d\u2019\u00e9levages porcins pour amasser des informations de base sur l\u2019usage courant d\u2019\u00e9nergie. Une s\u00e9rie de mesures d\u2019\u00e9nergie prises dans des installations choisies sera effectu\u00e9e durant l\u2019hiver et l\u2019\u00e9t\u00e9 pour valider les r\u00e9sultats du sondage, pour \u00e9valuer la relation entre le niveau d\u2019\u00e9nergie utilis\u00e9 et la productivit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale de l\u2019\u00e9levage et aussi la qualit\u00e9 de l\u2019air \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la porcherie, et pour documenter les habitudes courantes de gestion pour atteindre une utilisation efficace de l\u2019\u00e9nergie. La deuxi\u00e8me phase impliquera l\u2019\u00e9valuation de l\u2019impact de diff\u00e9rentes strat\u00e9gies visant \u00e0 \u00e9conomiser de l\u2019\u00e9nergie sur les co\u00fbts g\u00e9n\u00e9raux d\u2019\u00e9nergie en utilisant une simulation par ordinateur. En utilisant l\u2019information amass\u00e9e \u00e0 partir du sondage et des mesures prises dans les \u00e9levages, un mod\u00e8le informatique sera \u00e9tabli pour nous donner la capacit\u00e9 d\u2019effectuer une \u00e9valuation d\u00e9taill\u00e9e des multiples mesures pour limiter l\u2019utilisation d\u2019\u00e9nergie de fa\u00e7on \u00e9conomique sans avoir \u00e0 appliquer et tester chaque mesure en situation r\u00e9elle. Dans la phase suivante du projet, les mesures les plus promettantes bas\u00e9es sur les r\u00e9sultats de la phase de simulation seront s\u00e9lectionn\u00e9es et install\u00e9es dans une vraie porcherie pour d\u00e9montrer leur impact r\u00e9el sur les co\u00fbts d\u2019\u00e9nergie totaux. La quatri\u00e8me phase impliquera le d\u00e9veloppement d\u2019un outil logiciel facile \u00e0 utiliser destin\u00e9 aux producteurs de porcs pour \u00e9valuer l\u2019usage d\u2019\u00e9nergie pr\u00e9sent dans leurs propres installations, et pour aider dans le processus de d\u00e9cision \u00e0 adopter des mesures de conservation d\u2019\u00e9nergie sp\u00e9cifiques et appropri\u00e9es pour leur \u00e9levage. \u00c9valuation d\u2019une installation porcine alternat\nive pour la croissance-finition (B. Predicala, J. Patience, H. Gonyou; subventionn\u00e9 par le programme Advanced Canadian Agriculture and Agri-food Saskatchewan (ACAAFS) et le Saskatchewan Pork Development Board) La construction d\u2019une porcherie et la capitalisation repr\u00e9sentent un pourcentage important du co\u00fbt pour produire un porc pr\u00eat pour l\u2019abattage. De plus, \u00e0 cause de l\u2019environnement li\u00e9 au monde de la construction pr\u00e9sentement dans l\u2019ouest canadien, cette composante de co\u00fbt peut \u00eatre un d\u00e9savantage majeur \u00e0 notre industrie, surtout comparativement \u00e0 nos principaux comp\u00e9titeurs internationaux. De plus, le design et la construction de la porcherie peuvent avoir un impact majeur sur l\u2019op\u00e9ration et la gestion de l\u2019\u00e9levage, et influencer significativement la performance des animaux et l\u2019environnement de travail g\u00e9n\u00e9ral pour le personnel de la porcherie. Par cons\u00e9quent, une nouvelle porcherie pour croissance-finition construite en utilisant des techniques non-conventionnelles et \u00e0 bas co\u00fbt pr\u00e9sente une opportunit\u00e9 importante pour examiner de pr\u00e8s une fa\u00e7on de r\u00e9duire les co\u00fbts capitaux, tout en documentant son impact sur la productivit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et les autres aspects op\u00e9rationnels qui pourraient \u00eatre affect\u00e9s. L\u2019objectif g\u00e9n\u00e9ral de ce projet est de r\u00e9aliser une \u00e9valuation compl\u00e8te des aspects \u00e9conomiques et op\u00e9rationnels de la construction et l\u2019op\u00e9ration d\u2019une porcherie non-conventionnelle construite en utilisant des techniques et des mat\u00e9riaux peu co\u00fbteux. L\u2019approche g\u00e9n\u00e9rale de ce projet est d\u2019\u00e9valuer et de mesurer les diff\u00e9rents param\u00e8tres et les multiples aspects de l\u2019\u00e9levage qui peuvent probablement subir un impact par la diff\u00e9rence d\u2019approche de la construction du b\u00e2timent, comparativement \u00e0 une porcherie conventionnelle. De plus, tous les nouveaux co\u00fbts ou b\u00e9n\u00e9fices et besoins op\u00e9rationnels propres \u00e0 ces porcheries seront aussi document\u00e9s. Ce projet sera divis\u00e9 en diff\u00e9rents modules, et chacun traitera d\u2019un aspect diff\u00e9rent de la production. Les modules incluent : 1) co\u00fbts en capitaux, 2) productivit\u00e9 et efficacit\u00e9 op\u00e9rationnelle 3) environnement et la gestion du fumier\/lisier, 4) bien-\u00eatre et la manipulation des animaux, et 5) analyses \u00e9conomique et de faisabilit\u00e9. Chaque module sera implant\u00e9 en tant que sous-projet, avec ses propres protocoles d\u00e9velopp\u00e9s pour atteindre les objectifs sp\u00e9cifiques au module. Le d\u00e9roulement pour chaque module inclurait recueillir des donn\u00e9es de base pour l\u2019ann\u00e9e d\u2019op\u00e9ration initiale, analyser les donn\u00e9es pour identifier les forces et faibles du syst\u00e8me, d\u00e9velopper des mesures d\u2019am\u00e9lioration lorsque n\u00e9cessaires, implanter ces mesures et faire le suivi de l\u2019impact des param\u00e8tres \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la port\u00e9e du module. Les activit\u00e9s courantes pour ce projet incluent la mise en place du syst\u00e8me d\u2019acquisition de donn\u00e9es environnementales dans la porcherie et la cueillette de donn\u00e9es sur la construction des porcheries et sur la performance du premier groupe de porcs. Activit\u00e9s pr\u00e9vues et ach\u00e8vement du projet - Toutes ces \u00e9tudes en marche ont des projets qui se d\u00e9rouleront sur plusieurs ann\u00e9es, par cons\u00e9quent les r\u00e9sultats des activit\u00e9s se d\u00e9roulant durant l\u2019ann\u00e9e qui vient seront rapport\u00e9s dans les futurs Annual Research Reports. Les tests \u00e0 \u00e9chelle laboratoire pour \u00e9valuer de multiples types de nanoparticules et des techniques de d\u00e9ploiement seront compl\u00e9t\u00e9s l\u2019ann\u00e9e prochaine tout comme le sondage donnant un point de r\u00e9f\u00e9rence et les v\u00e9rifications de consommation d\u2019\u00e9nergie pour le projet de r\u00e9duction du co\u00fbt d\u2019\u00e9nergie. Durant la prochaine ann\u00e9e, des donn\u00e9es sur plusieurs cycles de production seront amass\u00e9es. Combin\u00e9es avec les donn\u00e9es sur les co\u00fbts de construction de la porcherie et d\u2019op\u00e9ration, cet ensemble de donn\u00e9es nous permettra de faire une estimation primaire de la performance g\u00e9n\u00e9rale de l\u2019op\u00e9ration.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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