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Nanoclean Energy, Renforcer les synergies autour du développement durable

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La chaire industrielle Nanoclean Energy est un projet de recherche partenarial porté par l’ANR, l’ENSICAEN, TOTAL, acteur industriel majeur du secteur de l’énergie et le Laboratoire de Catalyse et Spectrochimie (LCS - UMR 6506), laboratoire public pionnier dans l'étude des mécanismes de catalyse in-situ et operando. Le potentiel est si vaste qu’un projet en appui à la chaire industrielle a été financé par la Région Normandie.

Le projet mené par une équipe de 15 personnes, pour 4 années, permet de créer un environnement propice à la création d’un espace de libre échange entre chercheurs confirmés issus du monde industriel et du monde académique pour attirer, former, perfectionner de jeunes chercheurs afin qu'ils puissent relever de tels défis dans l'avenir.


Le méthane, Graal de la chimie et de la catalyse au XXIème siècle

Le gaz naturel (méthane) est considéré comme le principal combustible de transition des combustibles fossiles vers un avenir renouvelable. Il présente un potentiel de croissance considérable sur les marchés de la plupart des régions du monde, grâce à une meilleure performance environnementale et un plus grand intérêt économique.

La production directe de produits chimiques à partir de gaz naturel, connue sous le nom de «défi du méthane», est souvent considérée comme le «Graal» de la chimie et de la catalyse au XXIe siècle. Les nouvelles technologies de purification, de stockage et de conversion du gaz naturel en énergie décarbonée (hydrogène) et en produits chimiques gagnent du terrain, mais ne peuvent être réalisées que dans des conditions sévères de température et pression et sont très exigeantes en termes de propriétés des matériaux, d'intensification des procédés et de technologies de réacteurs.

Les transitions énergétiques ne sont pas une nouveauté. L’économie actuelle basée sur les hydrocarbures fossiles est elle-même le fruit de nombreuses transitions énergétiques antérieures, de l’ère du bois (biomasse) à l’ère du charbon et du pétrole, et à terme, à celle du gaz, de l’hydrogène et de l’électricité renouvelable.

Les nano-catalyseurs pour répondre aux évolutions du mix énergétique

Les nouveaux nano-catalyseurs poreux (zéolithes) visant à relever le défi du méthane (une molécule très stable, difficile à convertir en produits à haute valeur ajoutée) sont très prometteurs pour faire face aux enjeux de la transition énergétique auxquels les industries vont être confrontés dans les prochaines décennies. Si leurs domaines traditionnels d'utilisation en masse restent le raffinage, la pétrochimie et les catalyseurs de postcombustion, les zéolithes sont également appelées à répondre aux évolutions du mix énergétique vers des technologies plus propres.

Chaque transition a amené de nouvelles applications pour les zéolithes. Ce qui diffère aujourd’hui, c’est la «grande accélération» de l’activité humaine et de l’accès à des nouvelles technologies avec l'émergence de l’industrie 4.0. La combinaison de ces facteurs réduit considérablement les délais de mise sur le marché des nouveaux produits innovants.

Au cours des 10 dernières années, l’industrie a assisté à l'essor d’applications commerciales de nombreuses nouvelles zéolithes de spécialité. Cette tendance se poursuivra certainement dans un proche avenir. Des changements dans la conception et l'incorporation de zéolithes dans les catalyseurs permettront d'accélérer l'industrialisation de nouvelles applications sur mesure pour la valorisation du méthane en produits chimiques et en hydrogène. Cela inclurait également l'utilisation de nouvelles zéolithes ainsi que l'amélioration des matériaux existants. Des progrès dans la caractérisation aideront à orienter les nouvelles applications des zéolithes. Si l’on essaie de traduire les défis sociétaux en solutions technologiques, il est certain que les zéolites seront appelées à jouer un rôle. La mise au point de méthodes plus efficaces et moins coûteuses pour la transformation du méthane en produits chimiques constitue l’un des domaines d'application des zéolithes à court terme.


LCS et TOTAL, complémentarité d’expertises pour relever le “défi du méthane”

Le Laboratoire Catalyse et Spectrochimie (LCS), unité mixte de recherche ENSICAEN/CNRS/Université de Caen Normandie est reconnu internationalement depuis des années pour ses développements tant en matière d'outils avancés de spectroscopie in situ et operando qu'en termes de synthèse de matériaux poreux.
TOTAL apportera à la chaire industrielle son expertise pour évaluer correctement les catalyseurs produits dans des conditions industrielles pertinentes et les améliorer. Cette complémentarité de compétences et de savoir-faire constitue l'équipage idéal pour relever le «défi du méthane» et combler le fossé entre invention et innovation. L'objectif principal du projet est de développer des tamis moléculaires bi-fonctionnels stables et actifs en environnement sévère, indispensables pour convertir, stocker et purifier du gaz naturel.

Une équipe d'environ 15 personnes travaillera sur ce projet à l'ENSICAEN pendant 4 ans avec un budget global de 2 M€ dont la moitié est apportée par TOTAL tandis que l’autre moitié est prise en charge par l’ANR. A l'issue de cette période et en fonction des résultats obtenus, la chaire pourrait être prolongée pour 4 années  supplémentaires.

AGENDA 2018/2019


du 08 octobre 2018 au 30 juin 2019
Spoc "Soyez acteur de la sécurité de l'information"


du 03 décembre au 2018 au 04 juillet 2019
Formations HAL Normandie Université


AGENDA 2019




mai



23
Hommage à François GAY
à Rouen

23 mai au 8 juin
Semaine de l’Amérique latine et des Caraïbes
à Rouen

24
Journée SCALE
Rouen

juin

4
Elections personnels
Normandie Université

6
Journée d’Optimisation
Le Havre Normandie

7
Fête de la Science 2019
Limite de dépôt de projets

7
Journée de rencontres EDP et applications

Le Havre

13 et 14
Colloque "Le travail des données"
Caen

17 et 18
CasuHAL2019
Rouen


17 au 29
Summer Camp
Caen

21
Colloque "Médecine et assurance"
à Caen


juillet

9 et 10
JIPN 2019
Rouen

 

octobre

du 7 au 16
Tournée TFDR 2019
Normandie

 

novembre

du 7 au 28
Tournée TPN 2019
Normandie

 


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