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Champs d’action

- Efficacité énergétique des procédés

Ce thème réunit des acteurs du LGC qui axent leurs travaux sur le développement de méthodes, combinant modélisation, simulation, optimisation et approche expérimentale visant une utilisation rationnelle de l’énergie dans les procédés et l’industrie, tant sur le plan de la conception, la gestion et la conduite des procédés que sur l’évaluation et le diagnostic de performance énergétique.
Un axe fort implique l’amélioration ou la substitution des équipements les plus gourmands en énergie en mettant en jeu des stratégies de conception innovante. Il est complété par d’autres approches à plus grande échelle, considérant le procédé industriel dans son ensemble associant la production d’utilités, la plateforme industrielle avec la gestion des flux (matière, énergie) prenant en compte la valorisation des rejets et, encore plus largement, l’écosystème industrie-territoire.

Le groupe de travail regroupe un panel de compétences complémentaires en vue d’une vision globale et intégratrice du domaine de l’efficacité énergétique.

  • Trois niveaux d’échelle sont impliqués :
    • Echelle composant :
      • Mots clefs : Intensification des procédés Technologie des réacteurs-échangeurs Intensification de réactions photochimiques


Prototype de réacteur-échangeur à plaques en carbure de silicium (test de faisabilité, Dimensionnement d’un réacteur industriel).

      • Exemples de projets :
        Réacteur A Plaques Intensifié à Coût réduit ANR RAPIC (2007 à 2011)
        Développement d’un réacteur-échangeur en carbure de silicium ANR HEXoSiC (2009 – 2013)
    • Echelle composant :
      • Mots clefs :
        Intensification des procédés, Technologie des réacteurs-échangeurs , Intensification de réactions photochimiques, Efficacité énergétique des colonnes à distiller : Colonnes à paroi (dites DWC), Colonnes intégrées énergétiquement dites HIDiC

    • Echelle unité de production
      • Mots clefs :
        Gestion / Retrofitting de sites industriels Analyse Exergétique Analyse Pincement, PR pluridisciplinaire ENERGIE CNRS : PRIME, PR pluridisciplinaire ENERGIE CNRS : GIMEP, ANR COOPERE2 (2012-2015), Ecoconception de procédés , ANR SEARRCH (2014-2017)
    • Echelle territoire
      Déploiement de chaînes logistiques - écologie industrielle-filière hydrogène

- Biomasse et Bio-énergie

  • Gazéification de la biomasse
    • Participation au Projet : GAYA
    • coordonnateur GDF-SUEZ, financement ADEME et CE (2008-2015)
    • Production de gaz de synthèse par pyrolyse de la biomasse (collab. CEA Cadarache)
    • Modélisation d’un gazéifieur industriel 12 MW : Collab. Europlasma et ProSim
    • Couplage d’un électrolyseur haute température et d’une unité BTL (collab. CEA Grenoble)
  • Catalyse électro-microbienne et Biofilms électro-actifs
    • EA-Biofilms (2004-2007) : Projet européen 6ème PCRDT STREP-NEST
    • Bactériopiles (2005-2009) : Projet ANR programme blanc SIMI9
    • Agri-Elec (2008-2013) : Projet ANR Bioénergies 2008
    • Défi-H12 (2009-2013) : Projet ANR Bioénergies
    • Biocathinox (2011-2014) : Projet ANR JCJC 2011
    • Biorare (2011-2015) : Projet Investissement d’Avenir
    • Biotechnologies et bioressources
    • Bioraffinerie
    • trajectoires de valorisation : bioraffinerie dans l’industrie de produits forestiers
    • ANR TRAVOR (2013-2016)

- Capture et stockage du CO2

    • Captage : absorption chimique classique/contacteur membranaire,
    • adsorption
    • Stockage : carbonatation
    • Réutilisation/valorisation : carbonatation organique, électrosynthèse microbienne
    • Procédés revisités : décarbonation des ciments, recyclage des bétons
    • ANR CO2, SEED

- Matériaux et procédés pour l’énergie

  • Matériaux pour l’énergie
    • Voie liquide
      • Matériaux et énergie nucléaire :
      • Matériaux d’électrodes pour traitement du combustible usagé
      • Corrosion en sels fondus (réacteur nucléaire)
      • Programme européen EVOL 2011-2013
    • Voie gazeuse
      • CVD en lit fluidisé pour :
      • Dépôt barrière de silicium sur poudres simulant des combustibles nucléaires par (avec CEA Cadarache)
      • Synthèse de nanotubes de carbone (avec Arkéma et LCC)
      • Dépôt de silicium sur nanotubes de carbone pour applications en batteries Li-ion
      • CVD sur substrats plans pour :
      • Synthèse de graphène. Applications cellules PV, des batteries Li-ion, supercapacités
      • Projet européen Grenada : CEA/Leti, Lancaster univ, Köln univ. , Valencia univ., Fiat et Varta
  • Procédés pour l’énergie
    • Production directe d’UF6
    • ANR SUCCEF « Sélection et Utilisation de composites Carbone-carbone pour l’Electrolyse Fluor » 2008/2011, Modélisation d’un électrolyseur de fabrication de Fluor (réduire énergie et augmenter durée de vie)
    • PREPAC Projet ADEME (2008/2011) Nouveau système de pile à combustible de type SOFC alimenté par un préreformeur à réacteur microstructuré :
    • Modélisation d’un réformeur catalytique pour alimenter la pile à combustible
    • Modélisation phénoménologique d’une pile à combustible » (2012-2013) en collaboration avec le Laplace.

- Energie Solaire

  • Récepteur solaire à suspension dense de particules fluidisées par un gaz pour la conversion de l’énergie solaire concentrée. Brevet : Gilles Flamant - Mehrdji Hemati, French Patent No. 1058565, 20 October 2010. PCT extension, 26 April 2012, No. WO 2012/052661 A2.
  • Collaboration laboratoires PROMES (Odeillo) et LGC (Toulouse), dans le cadre du projet PARTISUN soutenu par le Programme Interdisciplinaire Energie du CNRS (2010-2013). Elle est prolongée dans le cadre du projet européen CSP2, « Concentrating Solar Power in Particles ».
  • Projet européen CSP2, « Concentrating Solar Power in Particles » (2011-2015)
    Le projet CSP2 a pour objectif de démontrer à l’échelle pré-industrielle la validité technique, économique et environnementale d’un nouveau récepteur solaire à suspension dense de particules.
  • Ecoconception de panneaux photovoltaïques : Collaboration Laplace-LGC