Procédés, Énergie et Mobilité - Vecteurs Énergétiques Renouvelables pour les Transports

Le défi MMaSyF (« Mobilités – Matériaux et Systèmes du Futur ») s’inscrit dans un contexte résolument interdisciplinaire, mobilisant les Sciences pour l’Ingénieur, les Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication et des champs disciplinaires appartenant à la Chimie, la Physique et la Biologie. Ce défi est structuré autour de trois thématiques : « Mobilités et Systèmes Robotiques », « Matériaux et Procédés du Futur » et « Systèmes Complexes ».

Dans le cadre du défi MMaSyF, l’appel d’offres « Recherche » du CPER 2018 a concerné la deuxième thématique « Matériaux et Procédés du Futur » et plus particulièrement le volet « Procédés, Énergétique et Biosystèmes ». Ceci concerne entièrement les actions du défi 3 du LabEx IMobS³ (« Procédés de production d’énergie pour la mobilité ») s’inscrivant donc complètement dans le challenge de recherche stratégique 2 de CAP 20-25 « Systèmes et services intelligents pour la production et les transports ».

Les éléments de ce projet se sont articulés au sein d’un projet de recherche portant sur « Procédés, Énergie et Mobilité » (PEM) et ont contribué au renforcement des capacités du site clermontois pour l’analyse, l’étude et le développement de procédés de production de Vecteurs Énergétiques Renouvelables pour les Transports (VERT).

Le projet qui a été financé s’est donc intitulé PEM – VERT, cet intitulé traduisant bien l’inscription du projet dans le thème central du défi 3 du LabEx IMobS³, qui concerne des procédés de production de vecteurs renouvelables, utilisant les voies biotechnologiques et/ou électrochimiques, en particulier des procédés utilisant la photosynthèse naturelle ou artificielle ou encore des procédés assurant un ressourcement de déchets végétaux peu valorisés. Dans cette logique, le projet PEM - VERT a inclus l’extension de la plateforme PAVIN (« Plateforme Auvergne pour des Véhicules INtelligents ») en tant que démonstrateur de production de VERT par conversion de l’énergie solaire, la plateforme prenant alors la dénomination de Eco-PAVIN-Solaire.

Le programme PEM – VERT a concerné plusieurs aspects complémentaires, conçus de façon que l’on puisse poursuivre le développement à moyen terme (5 - 10 ans) d’une vision réaliste et intégrée de problématiques liées à la production et à l’utilisation de VERT. PEM – VERT a impliqué trois UMR CNRS du site clermontois : l’Institut Pascal (IP – Axe Génie des Procédés, Énergétique et Biosystèmes), l’Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF) et le Laboratoire d’Informatique, de Modélisation et d’Optimisation des Systèmes (LIMOS). Ce projet a comporté l’adaptation de la plateforme PAVIN à un système de tracking du rayonnement solaire pour une injection diluée des radiations solaires utilisables dans des systèmes réactifs pour les procédés de photolyse de l’eau et de fixation du CO₂ (photoréacteurs et photobioréacteurs) (TRL visé 5) ; il s’est décliné en quatre volets scientifiques :

• L’étude expérimentale de la production intensifiée d’amidon par la voie microalgues et plus généralement d’hydrates de carbone facilement fermentescibles en éthanol (TRL visé 5) ;
• L’étude expérimentale de la production d’hydrogène par un procédé photo-électro-catalytique (TRL visé 3) ;
• L’actualisation de la plateforme « Électrochimie du solide » de l’ICCF pour caractériser les systèmes de stockage de l’hydrogène sur des matériaux carbone fluorés microporeux (TRL visé 2) ;
• L’analyse des cycles de gestion de l’énergie et de leur optimisation (production intermittente, stockage, consommation) sur des sites intégrés en associant les aspects analyse des cycles de vie (TRL visé 5).

Le programme PEM - VERT a permis l’équipement en matériels de la plateforme PAVIN pour en faire une plateforme de démonstration pour l’utilisation directe de l’énergie solaire pour produire les vecteurs énergétiques, la mise à niveau de matériels d’analyse et de travail en génie des procédés et des bioprocédés, l’actualisation de la plateforme de l’ICCF et la mise à niveau de serveurs de calcul. Le programme a également permis le financement de 2 contrats doctoraux (dont une thèse conjointe entre le LIMOS et l’IP) et deux contrats post-doctoraux chacun d’une année.

Cout du projet

Contribution du FEDER = 608 000 € / Cout total = 887 000 €