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Rio Tinto

 9,006

Défi Québec Aluminium-Scandium

Rio Tinto, en collaboration avec AluQuébec et le RTMQ, cherche de nouvelles applications pour les alliages aluminium-scandium.

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stage:
Annonce du gagnant de l'étape 2
prize:
CAD $175000

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Partners
Overview

Challenge Overview

 

Les participants du défi doivent résider au Québec ou avoir un établissement au Québec.  /  Challenge participants must reside in Quebec or maintain a place of business in Quebec. 

(See below for the Overview in English)

 

Défi Québec Aluminium-Scandium

Rio Tinto, en collaboration avec AluQuébec et le Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), cherche à encourager les innovateurs Québécois dans le développement de nouvelles applications pour les alliages aluminium-scandium entraînant la consommation d'au moins 5 tonnes par année d'alliage-mère Al-2%Sc. Ce défi favorisera la transformation des alliages aluminium-scandium au Québec qui  pourrait devenir un pôle mondial de la production du scandium au cours des prochaines années.

 

Aperçu du défi

Rio Tinto fournit des métaux et des minéraux aidant le monde à se développer. Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT), le groupe à l'origine de ce défi, fournit du concentré de minerai de titane et des scories comme matières premières aux producteurs de pigment de dioxyde de titane et de titane métallique. RTIT produit également de la fonte brute, de l'acier, des poudres de fer et des poudres d'acier de haute pureté, pour une variété d'utilisations.

RTIT a récemment développé un procédé propre qui permet de récupérer l'oxyde de scandium (Sc2O3) de sa fonderie de fer et de titane à Sorel-Tracy, QC et une usine de démonstration d'une capacité annuelle de 3 tonnes Sc2O3 est présentement en construction. De plus, Rio Tinto Aluminium a produit avec succès un alliage-mère Al-2%Sc à partir de cet oxyde de scandium RTIT. Cet alliage sera disponible pour un usage commercial sous forme de lingot ou de produit semi-fini tel que billette, tige ou plaque.

La demande mondiale réelle de Sc2O3 est estimée à environ 15 t/a, dont seule une petite fraction est utilisée pour produire des alliages aluminium-scandium. Cependant, il est maintenant bien connu que de petites additions de scandium à l'aluminium (0,05 à 0,5 %) peuvent entraîner des améliorations remarquables des propriétés de cet alliage telles qu'une résistance mécanique plus élevée à des températures allant jusqu'à 350 °C, une résistance à la corrosion accrue, une meilleure soudabilité, etc. Rio Tinto a le potentiel de produire des quantités plus importantes d’oxyde de scandium (Sc2O3) et d’alliage-mère Al-2%Sc, mais pour y parvenir, la valeur d'utilisation des alliages aluminium-scandium dans de nouvelles applications doit être démontrée afin de justifier l'augmentation de production. Dans ce défi, nous recherchons vos idées pour le développement d'une nouvelle application commerciale utilisant le Sc comme élément d'alliage pour l'aluminium.

Ce défi en deux étapes permettra aux innovateurs de financer les idées les plus convaincantes pour démontrer leur faisabilité et pourrait résulter en une commercialisation de leur invention. À l'étape 1 de notre défi, les participants fourniront une soumission non confidentielle décrivant l'approche proposée pour utiliser efficacement les alliages aluminium-scandium.

Jusqu'à trois (3) idées seront sélectionnées pour passer à l'étape 2, qui sera réalisée dans le cadre d'accords mutuels de non-divulgation. Chaque lauréat de l'étape 1 recevra 25 000 $ CAD pour soutenir son travail à l'étape 2, qui ciblera la réalisation d'une preuve de concept pour l'approche proposée via des tests utilisant l'alliage-mère Al-2%Sc de Rio Tinto. À la fin de l'étape 2, Rio Tinto sélectionnera et attribuera à un gagnant jusqu'à 100 000 $ CAD pour un développement complémentaire dans le cadre d'un accord de co-développement qui devra être négocié. Rio Tinto fournira également au gagnant un soutien technique et la possibilité de collaborer avec les scientifiques et les ingénieurs R&D de Rio Tinto. Si cette solution s'avère techniquement et commercialement réalisable, Rio Tinto pourra proposer un accord de suivi avec le gagnant pour la commercialisation et la mise à l'échelle.

 

Résoudre ce problème représente une opportunité importante pour les vainqueurs de ce défi et Rio Tinto. Nous attendons votre engagement et vos idées avec impatience!

 

Structure du défi

Étape 1 (Concepts)

L'étape 1 est ouverte aux personnes physiques résidant et travaillant au Québec, Canada ou aux groupes de personnes (entreprises, institutions, etc.) basées ou ayant une exploitation au Québec, Canada (voir règles d'admissibilité).

  • L'étape 1 sera lancée le mardi 17 août, 11h HE.
  • Les soumissions doivent être reçues au plus tard le mardi 9 novembre 2021, 17 h HE.
  • Rio Tinto sélectionnera jusqu'à trois (3) soumissions pour passer à l'étape 2. Chaque soumission gagnante de l'étape 1 recevra 25 000 $ CAD pour les travaux de développement de l'étape 2 ainsi qu'un échantillon d'alliage-mère (jusqu'à 25 kg d'Al-2%Sc). L'annonce des gagnants de l'étape 1 sera faite d'ici au vendredi 19 novembre 2021, à 12 h HE.

Étape 2 (Faisabilité)

  • L'étape 2 commencera le lundi 6 décembre 2021, 11h HE , avec seulement les gagnants de l'étape 1 comme participants.
  • Les rapports techniques et les échantillons des produits finaux en alliage aluminium-scandium doivent être reçus au plus tard le vendredi 18 mars 2022, 17h HE.
  • Les concurrents de l'étape 2 présenteront leurs résultats à Rio Tinto d'ici au vendredi 25 mars 2022, 17 h HE.
  • Un gagnant sera sélectionné d'ici le vendredi 1 avril 2022, 17 h HE.

La soumission gagnante de l'étape 2 pourrait recevoir jusqu'à 100 000 $ CAD pour soutenir des travaux de développement supplémentaires nécessaire pour valider la faisabilité et la commercialisation potentielle de leur application.

 

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Aluminium-Scandium Quebec Challenge 

Rio Tinto, in collaboration with AluQuébec and the Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), seeks to encourage Quebec innovators in the development of new applications for aluminium-scandium alloys resulting in the consumption of at least 5 tonnes per year of Al-2%Sc master alloy. This challenge will promote the transformation of aluminium-scandium alloys in Quebec, which could become a global hub for scandium production in the years to come.

 

Challenge Overview

Rio Tinto supplies metals and minerals that assist the world’s development. Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT), the group originating this challenge, provides titanium ore concentrate and slags as raw materials to producers of titanium dioxide pigment and titanium metal. RTIT also produces high purity pig iron, steel, iron powders and steel powders, for a variety of uses. 

RTIT has recently developed a green process to recover scandium oxide (Sc2O3) from its iron and titanium smelter in Sorel-Tracy, QC and is currently building a demonstration plant with an annual capacity of 3 tonnes Sc2O3. In conjunction with this breakthrough, Rio Tinto Aluminium has successfully produced Al-2%Sc master alloy from RTIT scandium oxide. This alloy will be available for commercial use in the form of ingot or semi-finished products such as billet, rod or slab.

The actual world demand for Sc2O3 is estimated at about 15 tonnes per year, of which only a small fraction is used to produce aluminium-scandium alloys. However, it is known that small additions of scandium to aluminium (0.05 to 0.5%) can result in remarkable improvements in the physical properties such as higher mechanical strength at temperatures up to 350°C, increased corrosion resistance, better weldability, etc. Rio Tinto has the potential to produce more substantial quantities of Sc2O3 and Al-2%Sc master alloy, but additional high-value applications must be developed to justify higher production levels. In this challenge, we seek your ideas for the development of new and successful commercial applications which use Sc as an alloying element for aluminium.

This two-stage challenge will provide innovators who propose the most compelling ideas funding to demonstrate the feasibility of their concepts and may ultimately result in commercialization. In Stage 1 of our Challenge, participants will provide a non-confidential submission that proposes an application for aluminum-scandium alloys that takes advantage of its unique characteristics to provide some measurable advantage over current approaches.

Up to three (3) ideas will be selected to advance to Stage 2, which will be conducted under mutual non-disclosure agreements. Each accepted Stage 1 winner will receive $25,000 CAD to support their work in Stage 2, which will be focused on demonstrating a proof-of-concept for the proposed approach via tests using Rio Tinto’s Al-2%Sc master alloy. At the end of Stage 2, Rio Tinto will select and award one winner with up to $100,000 CAD for additional development under a negotiated co-development agreement. Rio Tinto will also provide the winner with technical support and the opportunity to collaborate with Rio Tinto’s R&D scientists and engineers. Should this solution prove technically and commercially feasible, Rio Tinto may propose a follow-on agreement with the winner for commercialization and scale-up.

 

Solving this problem represents a significant opportunity for both Rio Tinto and the challenge winner. We look forward to your engagement and ideas!

 

Challenge Structure Overview

Stage 1 (Concepts)

Stage 1 is open to individuals living and working in Quebec, Canada or groups of individuals (companies, institutions, etc.) based or having an operation in Quebec, Canada (see eligibility rules). 

  • Stage 1 launch date is Tuesday, August 17, 2021, 11am ET.
  • Submissions must be received by Tuesday, November 9, 2021, 5pm ET.
  • Rio Tinto will select up to three (3) submissions to advance to Stage 2. Each Stage 1 winner submission receives $25,000 CAD for Stage 2 development work along with a sample of master alloy (up to 25 kg of Al-2%Sc). The announcement of Stage 1 winners will be made by Friday, November 19, 2021, 12pm ET.

Stage 2 (Feasibility)

  • Stage 2 begins Monday, December 6, 2021 , 11 am ET with only Stage 1 winners as participants.
  • Technical reports and samples of the final aluminium-scandium alloy products must be submitted to Rio Tinto for review by Friday, March 18, 2022 , 5 pm ET.
  • Stage 2 contenders will present virtually their results to Rio Tinto expert comity by Friday, March 25, 2022, 5pm ET.
  • One winner to be selected by Friday, April 1, 2022, 5pm ET.

 

The winner submission of Stage 2 could receive up to $100,000 CAD to support additional development work toward validating cost-effective feasibility and potential commercialization.

Timeline
Updates5

Challenge Updates

FÉLICITATIONS À FERREOL SKIS QUI REMPORTE LE DÉFI QUÉBEC ALUMINIUM-SCANDIUM // CONGRATULATION TO FERREOL SKIS TEAM WHICH WON THE HONOR OF THE AL-SC QUÉBEC CHALLENGE

May 27, 2022, 5:19 a.m. PDT by Guillem Vachon

Félicitations à l’équipe Ferreol Skis, composée de Étienne Boucher, Félix Lapointe, Jonathan Audet, Philippe Gosselin et Paul Gilbert, qui remporte les honneurs du Défi Québec Aluminium-Scandium avec leur projet « L’aluminium-Scandium pour révolutionner l’industrie du ski ».

Lancé en août 2021 par Rio Tinto en collaboration avec AluQuébec, la Grappe de l’aluminium du Québec, et le Réseau de transformation métallique du Québec (RTMQ), le Défi Québec Aluminium-Scandium avait pour objectif de proposer de nouvelles applications visant l’utilisation des alliages aluminium-scandium.

L’équipe Ferreol Skis a réussi un tour de force en surpassant les propriétés des matériaux les plus performant de l’industrie. L’équipe recevra donc une bourse pouvant aller jusqu’à 100 000 $ pour terminer le développement de leur projet avec ce nouvel alliage dans le cadre d'un accord de co-développement qui sera négocié.

Il est important de souligner les résultats forts intéressants des deux autres équipes finalistes. En effet, l’équipe de Grant-Emad-Quan de l’Université du Québec à Chicoutimi, composée de X. Grant Chen, Quan Shao et Emad Elgallad, a proposé un projet « d’Alliage d’Al-Sc-Zr pour conducteurs à haute résistance thermique ». Cette équipe est, en effet, parvenue à produire des fils électriques à haute résistance et conductivité de grades AT1 à AT4 par un microdosage habile du Sc. Pour sa part, l’équipe EV Technologies, menée par Vincent Darlix, a proposé quant à elle d’utiliser l’alliage aluminium-scandium dans la fabrication par fonderie de boîtiers pour batteries hautes performances. Les résultats obtenus pour les alliages de la série 5xx.x ont montré que l’ajout de faible quantité de Sc permettait d’augmenter significativement la résistance mécanique de cet alliage (jusqu’à 180%).

Rappelons que lors de la première étape du défi, 15 équipes de partout au Québec ont soumis des idées innovantes pour utiliser le Sc dans l’aluminium. À la suite de l’évaluation des différents concepts, trois équipes ont été retenues pour passer à la seconde étape, en janvier dernier, où elles devaient démontrer la faisabilité de leur concept. Chaque équipe disposait d’une bourse remise par Rio Tinto de 25 000 $ pour soutenir la réalisation de leur projet. Les trois équipes ont travaillé intensément pour réaliser en moins de quatre mois leur concept permettant de démontrer les avantages du scandium.

Rio Tinto, AluQuébec et le RTMQ remercient toutes les équipes ayant participé au Défi Québec Aluminium-Scandium. Leur implication et les idées innovantes proposées ont permis à ce défi de connaître un grand succès.

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(EN)

Congratulations to the Ferreol Skis team made up of Étienne Boucher, Félix Lapointe, Jonathan Audet, Philippe Gosselin, and Paul Gilbert, who won the honors of the Défi Québec Aluminium-Scandium with their project "Aluminium-Scandium to revolutionize the ski industry”.

Launched in August 2021 by Rio Tinto in collaboration with AluQuébec and the Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), the Défi Québec Aluminium-Scandium aimed to propose new applications for the use of aluminium-scandium alloys.

The Ferreol Skis team has achieved a feat by surpassing the properties of the most efficient materials in the industry. The team will therefore receive a grant of up to $100,000 to complete the development of their project with this new alloy as part of a co-development agreement to be negotiated.

It is important to highlight the very interesting results of the two other finalist teams. Indeed, the Grant-Emad-Quan team from the University of Quebec at Chicoutimi, composed of X. Grant Chen, Quan Shao, and Emad Elgallad, proposed an "Al-Sc-Zr alloy for conductors with high thermal resistance”. This team has, in fact, managed to produce electric wires with high resistance and conductivity of AT1 to AT4 grades by skilfully microdosing the use of Sc. For its part, the EV Technologies team, led by Vincent Darlix, has proposed to use the aluminum-scandium alloy in the manufacture using the foundry process of casings for high-performance batteries. The results obtained for the alloys of the 5xx.x series showed that the addition of a small quantity of Sc made it possible to significantly increase the mechanical strength of this alloy (up to 180%).

Remember that during the first stage of this challenge, 15 teams from across Quebec submitted innovative ideas to use Sc in aluminum. Following the evaluation of the various concepts, three teams were selected to move on to the second stage, last January, where they had to demonstrate the feasibility of their concept. Each team had a grant awarded by Rio Tinto of $25,000 to support the realization of their project. The three teams worked intensively to realize in less than four months their concepts to demonstrate the advantages of scandium.

Rio Tinto, AluQuébec, and the RTMQ would like to thank all the teams that participated in the Défi Québec Aluminium-Scandium. Their involvement and the innovative ideas proposed made this challenge a great success.

 


Nouveau calendrier pour l'étape 2 du Défi // New timeline for Challenge Stage 2

Dec. 9, 2021, 12:25 p.m. PST by Dimitrios Filippou

La chronologie de l'étape 2 du Défi Québec Al-Sc a été modifiée pour permettre aux gagnants de l'étape 1 de mieux se préparer à la démonstration de leurs idées.

 

(EN) The timeline of Stage 2 of the Al-Sc Quebec Challenge has been modified to allow the winners of Stage 1 to prepare better for the demonstration of their ideas.


Annonce des équipes gagnantes de l’étape 1 // Announcement of the winning teams of Stage 1

Nov. 26, 2021, 9 a.m. PST by Dimitrios Filippou

(English below

Rio Tinto, AluQuébec et le RTMQ sont ravis d'annoncer les équipes qui passeront à l’étape 2 du Défi Québec Aluminium-Scandium soit :

  • L’équipe Grant-Emad-Quan (UQAC) composée de Quan Shao, Emad Elgallad et de X.-Grant Chen pour leur proposition concernant les «Conducteurs à haute résistance thermique»
  • L’équipe de Ferreol Skis composée de Félix Lapointe et Philippe Gosselin avec leur proposition «Le ScandAl pour révolutionner l’industrie du ski»
  • L’équipe de EV Technologies composée de Nicolas Brisson et Vincent Darlix pour leur projet concernant l’utilisation du Sc dans les «Batteries hautes performances».

La deuxième étape du défi permettra à ces trois équipes de démontrer la faisabilité de ces idées innovantes. Chaque équipe gagnante recevra donc 25 000$ CAD pour soutenir la réalisation d'une preuve de concept en utilisant l'alliage-mère Al-2%Sc de Rio Tinto. 

Nous avons été agréablement surpris par le nombre (15) et de la qualité des soumissions reçues et nous tenons à remercier tous les participants. La prochaine étape du Défi permettra peut-être à une des équipes retenues de commercialiser leur application à l’aide d’une bourse qui peut aller jusqu’à 100 000$ CAD, si leur innovation s’avère techniquement et économiquement réalisable.

Nous remercions encore une fois les équipes participantes et souhaitons bonne chance aux trois équipes gagnantes!

===

(EN) Rio Tinto, AluQuébec and the RTMQ are delighted to announce the teams that will advance to Stage 2 of the Quebec Challenge Aluminium-Scandium:

  • The Grant-Emad-Quan (UQAC) team composed of Quan Shao, Emad Elgallad and X.-Grant Chen for their proposal on “High thermal resistance conductors
  • The Ferreol Skis team composed of Félix Lapointe and Philippe Gosselin with their proposal “The ScandAl to revolutionize the ski industry
  • The EV Technologies team composed of Nicolas Brisson and Vincent Darlix for their project on the use of Sc in “High performance batteries.”

In Stage 2 of the Challenge, these three teams will be able to demonstrate the feasibility of their innovative ideas. Each winning team will therefore receive $25,000 CAD to carry out a proof of concept using the Al-2%Sc master alloy from Rio Tinto. 

We were pleasantly surprised by the number (15) and the quality of the submissions received and we would like to thank all the participants. The next stage of the Challenge may allow one of the successful teams to commercialize their application with a grant of up to $100,000 CAD, if their innovation proves technically and economically feasible.

We once again thank the participating teams, and wish the three winning teams good luck!


Le Défi reçoit plusieurs propositions : Annonce des gagnants le 26 novembre // The Challenge receives several proposals: Winners announcement on Nov. 26

Nov. 16, 2021, 11:31 a.m. PST by Dimitrios Filippou

Le Défi Québec Al-Sc a connu un franc succès : Nous avons reçu plus de propositions que prévu ! Pour évaluer toutes ces idées, nous devons reporter l’annonce des gagnants au 26 novembre.

 

(EN) The Défi Québec Al-Sc was a great success: We have received more proposals than expected! To evaluate all these ideas, we have to postpone the announcement of the winners until November 26.


Fermeture de l'étape 1 du Défi // Closure of Stage 1 of the Challenge

Nov. 10, 2021, 5:57 a.m. PST by Dimitrios Filippou

L’Étape 1 du Défi Québec Al-Sc est maintenant fermée. Un très grand merci à ceux qui ont soumis des propositions. Les noms de gagnants seront annoncés le 19 novembre.

 

(EN) Stage 1 of the Quebec Challenge Al-Sc is now closed. A big thanks to those who have submitted their proposals. The names of the winners will be announced on November 19.  


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