PERSEE : les thématiques de recherche

Présentation des thématiques

Matériaux et composants pour l’énergie

Une part importante de nos travaux est dédiée aux (nano)matériaux, élaborés selon deux familles de procédés complémentaires : d’une part, par « chimie douce » en phase liquide (e.g. aérogels) et d’autre part, en phase gaz « haute température » par procédés plasmas (e.g. noirs de carbone). Une partie de nos travaux s’attache également à la mise en œuvre de ces matériaux et à leur caractérisation en composants innovants (e.g. assemblage membrane-électrodes).

Ces développements sont centrés sur trois applications : le stockage et la conversion d’énergie (e.g. batteries et supercapacités, piles à combustible PEMFC etc.) et la conservation de l’énergie (e.g. superisolants thermiques).

Procédés de stockage et de conversion d’énergie

Nous travaillons sur la conversion thermochimique : la pyrolyse, le reformage, la combustion assistée des hydrocarbures (notamment renouvelables) et la reconversion chimique du CO₂ par plasma. L’ensemble des procédés développés et étudiés dans ce cadre repose sur la mise en œuvre de sources de plasma thermique et non thermique selon différentes approches d’intégration.

Les recherches sur la conversion électrochimique portent principalement sur la problématique des piles à combustible et leur alimentation en hydrogène. Elles concernent les piles « basse température » à membrane échangeuse de protons (PEMFC) pour la mobilité terrestre.

Une part importante des travaux porte également sur la production d’hydrogène bas-carbone, par électrolyse et pyrolyse.

Intégration des systèmes énergétiques

Nos recherches traitent du développement de méthodes et d’outils permettant l’intégration optimale de technologies innovantes – incluant les énergies renouvelables – dans les systèmes énergétiques (i.e. réseaux dont les smart-grids, systèmes multi-énergies, territoires, stocks de bâtiments, bassins industriels, centrales virtuelles, etc.) et les marchés de l’électricité.

Sont inclus :  le développement de méthodes avancées de prévision à court-terme pour l’énergie (production éolienne, solaire, consommation, capacité dynamique des lignes électriques (DLR), prix des marchés) ; le contrôle et la gestion prédictive des systèmes concernés à des échelles de temps allant du temps réel jusqu’à quelques jours ; la modélisation prospective de l’évolution des systèmes énergétiques pour l’optimisation des décisions de planification dans le cadre de leur transition vers des systèmes bas-carbone.