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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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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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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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Science économique, économie circulaire et bilan des flux de matières. Approche cycle de vie. Boucles de matières et perspectives de l'ingénieur. Déchets municipaux et recyclage : technologies, instruments incitatifs, politiques publiques, taxes, subventions, responsabilité élargie des producteurs, modèles théoriques et résultats empiriques, norme sociale, corruption, taille et densité des villes. Remise à neuf : modèles de location et théorie des contrats, droit de propriété, cannibalisation et compétition sur le marché secondaire. Écoconception : innovation et hypothèse de Porter, recyclabilité, réutilisabilité et durabilité, obsolescence programmée. Aspect international : marché et flux des matières, dépendance à la ressource, accords internationaux, commerce illégal et corruption, dons. Marché vert : éco-étiquetage et écoblanchiment. Sujets choisis en ingénierie tels que responsabilité sociale des entreprises, éco-industrie, lobbying environnemental.

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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.

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Définition des risques naturels. Définition des concepts de crise et de catastrophe. Processus législatif en vigueur au Québec et les quatre dimensions de la sécurité civile : prévention, préparation, intervention, rétablissement. Schémas de sécurité civile face à des risques naturels. Communication des risques et rôle des médias. Coordination aux sites de sinistres. Planification des mesures d'urgence avec une approche par conséquences. Applications pratiques à des risques naturels présents au Québec.

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Concepts des risques technologiques, processus d'analyse des risques et modes de gestion de risques tant techniques que sociaux et humains. Réalisation d'une analyse de risque technologique et intégration des conséquences sur la population. Réalisation sur une installation industrielle : analyse préliminaire de risque, analyse des modes de défaillances, de leurs effets et de la criticité, arbre de causes. Approche proactive de la gestion des risques, anticipation des risques dans des activités professionnelles.

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Processus et cadres d'évaluation et d'examen des impacts des projets, des plans et des programmes. Examen des diverses réglementations, québécoise et canadienne. Participation et audiences publiques (BAPE). Analyse des impacts et méthodologies. Préparation et rédaction d'une étude d'impact. Examens de qualité. Aspects biophysiques, humains et socio-économiques. Audits et systèmes de management environnementaux (SME). Évaluations environnementales stratégiques. Études de cas.

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Processus de prise de décision. Environnement de la prise de décision. Données nécessaires à la prise de décision. Biais et paradoxe de la prise de décision. Méthodes quantitatives d'aide à la décision. Décision monocritère. Construction d'un indicateur de décision. Analyse de rentabilité. Méthodes multicritères. Méthodes de surclassement. Risques associés à la décision. Comportement du décideur. Aversion au risque du décideur. Décision dans un contexte d'incertitude non probabilisable. Méthodes quantitatives d'analyse de risque. Simulation de Monte-Carlo. Analyse de risque par la méthode des facteurs de risque. Analyse risques/bénéfices et coûts/bénéfices. Exemples de prise de décision.

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Théories de l'organisation : théories classiques et approches récentes, images de l'organisation. Problématiques organisationnelles : virtualisation de l'entreprise, organisation centrée sur les processus, transformation de l'entreprise manufacturière, gestion par les compétences, gestion du savoir, systèmes de gestion intégrée et réingénierie des processus, contrôle panoptique des employés, responsabilisation des employés, travail en équipe, syndrome du survivant, loyauté des employés, gestion du changement.

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Organisation des activités d'une entreprise pour le développement efficace de nouveaux produits, services et procédés en vue de répondre aux besoins des clients et du marché. Démarche et outils d'innovation en amont : enquête terrain et écoute client, veille stratégique, prévisions technologiques. Interfaces et réseaux. Processus de réalisation de projets d'innovation. Montage de l'équipe. Techniques de créativité. Vérification de l'innovation développée. Protection de l'information et de la propriété intellectuelle. Déploiement des plans de transfert, de commercialisation et de déploiement interne. Suivi, mesure et ajustement du plan de commercialisation. Consolidation de l'innovation. Post mortem commercial.

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Concepts de base en gestion de projets technologiques. Évolution historique de la gestion de projets en contexte d'ingénierie. Projectification des activités économiques. Cadre général d'analyse des projets technologiques. Direction et cadre de gouvernance. Structuration, mode de réalisation et moyens de coordination. Mobilisation des acteurs-projets et des parties prenantes. Aspects organisationnels de la gestion de projets technologiques. Processus de gestion pour la réalisation de projets : intégration, contenu, délais, coûts, qualité, risques, communications, ressources humaines, approvisionnements. Capitalisation des connaissances en contexte inter-projets. Modèles de maturité des compétences organisationnelles en gestion de projets.

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Notions fondamentales en économie de l'environnement et principaux enjeux traités du point de vue de l'ingénieur dans son milieu de travail : problèmes de biens publics, externalité et passager clandestin. Instruments réglementaires et économiques : normes, lois, taxes et permis. Valeur de l'environnement : valeur d'usage et de non-usage, méthodes d'évaluation contingente, méthode du prix hédonique. Innovation : politiques environnementales, hypothèse de Porter, compétition et incitatifs des firmes. Accords internationaux, commerce, hypothèse du paradis des pollueurs. Développement durable : équité intergénérationnelle, faisabilité et critère de durabilité, rapports sur le développement durable. Ressources naturelles renouvelables : modèles de pêcheries, droits de propriété, tragédie des biens communs. Ressources naturelles non renouvelables : industrie pétrolière et mines, modèles à temps discret et continu. Paradoxe vert, braconnage, conflits et coûts de transaction. Autres enjeux choisis en ingénierie tels que : énergies vertes, risque et irréversibilité.

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Contexte, enjeux et défis associés aux projets internationaux. Environnement économique, politique et social des projets internationaux. Types de projets internationaux. Impact de la dispersion et des différences culturelles sur les pratiques de travail. Problématique du financement des projets internationaux. Évaluation de projets internationaux. Processus de gestion de projet dans un contexte international. Cas particulier des projets réalisés dans l'axe Nord-Sud.

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Projet d'études supérieures accompli sous la direction d'un professeur du département et comprenant un travail de recherche, de développement, de conception, d'application, d'implantation ou d'évaluation. Le projet doit faire l'objet d'un rapport de haut niveau. La charge de travail est au moins de 9 heures par semaine pendant 15 semaines pour un total de 135 heures.