Le désassemblage des véhicules automobiles en fin de vie représente une étape cruciale dans la transition vers l’économie circulaire, car il permet la récupération de matériaux critiques et la réduction des impacts environnementaux. Cependant, cette opération, dans la majorité des cas manuelle, demeure une activité à risque, marquée par la variabilité des véhicules, la complexité des assemblages et donc du désassemblage en aval ainsi que par les postures contraignantes adoptées par les opérateurs. Ces conditions exposent les travailleurs à des risques élevés de troubles musculosquelettiques (TMS) à long terme si aucune mesure de mitigation n’est mise en place. L’objectif principal de ce mémoire est de développer une démarche d’assistance numérique pour le désassemblage des véhicules accidentés, en se concentrant particulièrement sur les composants à haute valeur ajoutée, tels que les convertisseurs catalytiques, choisis pour leur teneur en métaux stratégiques (rhodium, palladium, platine). Cette approche vise à intégrer des considérations ergonomiques, technologiques et environnementales afin de concilier la sécurité des travailleurs, l’efficacité opérationnelle du processus de désassemblage (amont) et la durabilité environnementale liée à la filière de recyclage (aval).
La méthodologie repose sur une triangulation des données empiriques et numériques. Des observations terrain ont été menées sur un véhicule réel (Toyota Yaris - ÉTS) et complétées par des informations tirées de guides techniques (ARPAC, Gouvernement du Québec, 2015) ainsi que de la vidéo “Cutting Catalytic Converters the Right Way”, disponible en libre accès sur YouTube. Ces sources ont permis de caractériser les tâches de désassemblage, les contraintes associées et les outils utilisés par les opérateurs. Une modélisation numérique sous CATIA V5 a ensuite été réalisée afin de reproduire les gestes et postures de désassemblage à l’aide de mannequins anthropométriques représentant le 95ᵉ centile masculin et le 5ᵉ centile féminin. Cette simulation a permis d’identifier les postures critiques, les angles articulaires et les amplitudes biomécaniques, fournissant une base objective pour l’évaluation ergonomique. Les résultats ont ensuite été analysés à l’aide des méthodes RULA, OCRA et KIM-MHO, qui ont révélé des niveaux de risque élevés pour les tâches impliquant des efforts statiques, des flexions répétées et des mouvements du bras au-dessus du coeur.
Parallèlement, une analyse morphologique du substrat céramique du catalyseur a été menée afin d’identifier les sources potentielles de contamination, notamment les vibrations lors du coupage, la conduction thermique des outils et les émissions de fumées métalliques. Ces constats, combinés aux modèles conceptuels issus de la littérature tels que ceux de Pokorni et al. (2022), Fiasche et al. (2016) et Valdesse Eko’Ola et Nadeau (2025), ont conduit à la proposition de solutions de conception ergonomique. Parmi celles-ci, le coupe-tube manuel fixé sur support permet de réduire significativement les postures contraignantes et les risques de dégradation du substrat (modèle de Fiasche et al., 2016).
Le modèle de Pokorni et al. (2022) a servi à valider l’intégration des lunettes de réalité augmentée (AR) dans le processus de désassemblage, tandis que le modèle de Valdesse Eko’Ola et Nadeau (2025) a permis, à travers une analyse multicritère, de sélectionner la lunette de réalité augmentée la plus adaptée, en l’occurrence la Magic Leap 2, offrant un compromis optimal entre assistance cognitive, confort d’utilisation et performance ergonomique. Enfin, une analyse du cycle de vie (ACV) réalisée à l’aide du logiciel SimaPro 9.6.0.1, selon la méthode TRACI 2.1 (Canada 2005) et la base Ecoinvent 3.9.1, a permis de comparer les filières hydrométallurgique et pyrométallurgique appliquées au recyclage des convertisseurs catalytiques. Les résultats révèlent une empreinte environnementale globalement plus élevée pour l’hydrométallurgie dans la majorité des catégories d’impact (changement climatique, toxicité, acidification, eutrophisation etc.), en raison de la forte consommation d’agents chimiques (HCl, NaOH) et d’énergie. La pyrométallurgie, bien que plus énergivore thermiquement, présente des impacts moindres, notamment grâce au mix énergétique canadien et québécois fortement dominé par l’hydroélectricité, dont les faibles émissions de gaz à effet de serre atténuent considérablement les impacts liés à l’énergie. Ces résultats démontrent que l’ACV doit être régionalisée pour tenir compte des particularités du contexte énergétique et industriel, afin de fournir une évaluation plus représentative et pertinente de la performance environnementale des procédés.
| Date | 7 mai 2026 |
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| langue originale | Français |
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| Établissement diplômant | - École de technologie supérieure
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| Superviseur | Sylvie Nadeau (Directeur(-trice)) & Lucas Hof (Codirecteur(-trice)) |
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