Jimmy Fanuele, un étudiant de première année en génie environnemental et en sciences de la santé à l'Université Northeastern de Boston, dans le Massachusetts, a découvert les technologies durables et les ressources renouvelables par hasard.

Faire le premier pas 

Ayant grandi dans une petite ville près de New York, Jimmy a fréquenté le lycée Pawling. En deuxième année, il s'est inscrit à un cours de fin d'études de niveau avancé. Mme Gillian Rinaldo, professeure de recherche scientifique et de biologie avancée, a demandé à la classe de réaliser un projet de recherche approfondi de deux ans. Jimmy était déjà bien avancé dans son projet lorsqu'il a commencé à regretter son choix de sujet de recherche.  

« Le projet initial portait sur les biomarqueurs salivaires. J'ai proposé de créer un dispositif imprimé en 3D pour faciliter les tests et aider les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer ou de démence », explique Jimmy. « C'est un projet extrêmement intéressant, mais il ne correspondait pas à ce que je me projetais à long terme. »  

Il hésitait à recommencer, mais Mme Rinaldo lui assura que l'expérience serait bien plus enrichissante avec un sujet qui l'intéressait davantage. Jimmy retourna à la planche à dessin. 

Grâce à ses recherches et à ses échanges avec Mme Rinaldo, Jimmy a découvert les ressources renouvelables. Il a immédiatement compris le lien entre son nouveau sujet et sa spécialisation, réalisant qu'il pouvait se concentrer sur la technologie.   

Une introduction à la recherche 

Même si Jimmy savait ce qu'il voulait faire, il ignorait tout de l'hydroélectricité et de l'hydrocinétique. Il a donc cherché des mentors pour approfondir ses connaissances : Maryalice Fischer, responsable de programme au Low Impact Hydropower Institute, Frank Perry, directeur de la centrale hydroélectrique de l'Université Cornell, et Randall Mueller, cofondateur de Cadens, LLC.  

J'ai décidé de faire des recherches sur les turbines imprimées en 3D et de les tester en termes de rentabilité, de conception, de durabilité et de biodégradabilité. Je souhaitais proposer une alternative plus avantageuse. La plupart des gens pensent que les technologies et les énergies durables sont la meilleure option, mais mon projet a examiné les meilleures pratiques et les alternatives potentiellement plus durables. Au fil du temps, il a acquis une connaissance approfondie de l'utilisation des matériaux, de l'impression et du développement 3D, du passage des poissons et de la conception de pales sûres. 

Jimmy a réalisé une analyse documentaire approfondie et a utilisé ces informations pour créer un modèle prédictif. Il a ainsi constaté la durabilité des turbines imprimées en 3D, composées de filaments PLA biodégradables. Bien que leur durée de vie prévue soit deux fois inférieure à celle d'une turbine métallique traditionnelle, la solution proposée par Jimmy était insensible à la cavitation, ce qui conférait au matériau sa biodégradabilité et le rendait idéal pour une réutilisation en fin de vie. Les turbines alternatives à filaments PLA étaient également beaucoup plus faciles à reproduire et à un coût plus abordable que les turbines standard. Jimmy a reconnu que la transition vers ces turbines nécessiterait davantage d'investissements pour leur mise en œuvre et leur réutilisation. Néanmoins, il estime que les avantages supplémentaires liés à la réduction des coûts des matériaux et à la durabilité en valent la peine.  

Reconnaissant que les ingénieurs sont historiquement formés à considérer l’objectif du moindre coût, Jimmy espère que ses recherches, en particulier ses conclusions et l’inclusion de questions éthiques et environnementales, amélioreront l’éthique dans les pratiques d’ingénierie et constitueront une ressource pour les entreprises qui souhaitent avoir un impact positif.  

Le travail acharné porte ses fruits 

Jimmy a dû relever de nombreux défis, le plus urgent étant d'identifier le problème et sa solution. Avec l'aide de Frank Perry et de son père, il a aménagé un réservoir d'écoulement dans son allée pour tester les modèles de turbines imprimés en 3D qu'il avait créés. 

« Réaliser quelque chose d'important, qui n'avait jamais été réalisé, a été le plus difficile. J'ai eu du mal avec les tests, l'impression et le développement de la recherche ; je ne savais pas comment prouver que l'alternative que je proposais était la meilleure. » 

Maryalice dit avoir apprécié observer Jimmy piloter le processus. Pour elle, cela incarnait l'essence même de la recherche. « Beaucoup de gens ont de grandes idées, mais ne parviennent pas à les concrétiser. Lui, il transposait une idée dans un environnement tridimensionnel et la concrétisait. Il a imaginé un réservoir d'écoulement et a testé physiquement ses modèles de turbine, puis a collecté et analysé des données pour les comparer et identifier une solution. »  

Jimmy est reconnaissant pour cette expérience, reconnaissant à son professeur et à ses mentors de l'avoir aidé à grandir personnellement et professionnellement, à élargir son état d'esprit et sa compréhension de l'importance de l'hydroélectricité et des énergies renouvelables, de Frank Perry, qui a mis Jimmy au défi de réfléchir au problème sous un angle différent et aux opportunités de le réutiliser pour en faire une solution, à Randall Muller et Maryalice, qui ont fourni des contributions techniques et environnementales. 

« Ils sont tous dans des domaines différents et ont des perspectives différentes, j'ai donc pu intégrer divers paramètres dans mon travail. » 

Maryalice appréciait le dévouement de Jimmy pour son métier et trouvait son idéalisme juvénile rafraîchissant. « J'ai eu le grand plaisir de travailler avec Jimmy ces deux dernières années sur ce projet et de constater son efficacité et son évolution en tant que chercheur technique. » 

Jimmy a obtenu la note de 5 pour son mémoire de recherche, le diplôme AP Capstone et la bourse Farrell Troutfetter. Ses recherches lui ont valu la troisième place en ingénierie et technologie au concours du Symposium junior en sciences et lettres de l'Est de l'État de New York. Il a également remporté de nombreux prix au Salon des sciences et de l'ingénierie, dont le Prix de reconnaissance de l'Agence de protection de l'environnement (EPA) et le Prix de recherche écologique du Cary Institute of Ecosystem Studies. 

Fixer de nouveaux objectifs 

Fréquentant l'une des rares universités proposant le génie environnemental comme spécialisation et bénéficiant de nombreuses ressources, Northeastern s'est avérée être le choix idéal pour Jimmy. L'université privilégie une approche pratique de l'apprentissage et exige des étudiants qu'ils effectuent deux stages avant l'obtention de leur diplôme. Jimmy se réjouit de son prochain stage coopératif dans une entreprise d'ingénierie de Boston pour acquérir une formation pratique et enrichir ses connaissances. 

Il envisage de poursuivre une carrière en droit et en politique publique environnementale, ce qui lui permettra de concrétiser ses intérêts pour l'ingénierie et de servir la communauté. « Il ne s'agit pas seulement des humains ; l'environnement a des droits qui doivent être pris en compte. » 

En attendant, Jimmy est impatient d’affiner ses compétences en recherche et envisage un nouveau projet dans un avenir proche.  

« Grâce à mon projet de recherche, j'ai pu vivre de nombreuses expériences précieuses auprès de mentors et de professionnels du domaine. Je suis fier de tout ce que j'ai accompli et je suis impatient de poursuivre mes recherches », déclare-t-il. 

Leçons apprises : Mener par l'action 

Jimmy conseille aux étudiants intéressés par le développement durable et l'hydroélectricité de se lancer dans la recherche. Après des décennies d'exploitation, il estime que l'hydroélectricité offre encore de nombreuses possibilités de modernisation. « Si vous êtes passionné et que l'hydroélectricité vous tient à cœur, vous pouvez faire la différence, car elle est en constante évolution. »