Energie

sources et gestion

L’axe transversal « Energie : sources et gestion » rassemble les activités liées à la conception et au développement de procédés et de systèmes énergétiques, à l’amélioration de l’efficacité énergétique, au stockage de l’énergie, ainsi qu’à l’émergence et au déploiement de nouvelles filières (notamment hydrogène et biomasse). Le choix de son intitulé tient compte de la double problématique « Energie pour les procédés » & « procédés pour l’Energie ».

Objectifs généraux de l’axe Energie

L’animation autour ce thème, mise en place en 2012, a démontré clairement qu’il existe un intérêt et une activité soutenue d’une trentaine chercheurs de l’ensemble des départements du laboratoire pour répondre aux enjeux énergétiques actuels. Les thématiques d’études sont :

  • Efficacité énergétique des procédés
  • Biomasse et bio-énergie
  • Vecteur-hydrogène
  • Capture, stockage et valorisation du CO2
  • Matériaux et procédés pour l’énergie
  • Stockage de l’énergie

 

    E

    Efficacité énergétique des procédés

    Echelle locale

    Optimisation de la dépense énergétique dans les Bioréacteur à Membranes pour le traitement des eaux usées.
    González Hernández et al. Desalination and Water Treatment  , 57 (2016) pp. 16363–16375
    > Contact : Marion Alliet
    > En savoir plus

    Projet H2020 High Temperature concentrated solar thermal power plant with particle receiver and direct thermal storage Next-CSP (2016-2021).
    > Thèse Florian Sabatier 2016-2021.
    > Contact : Renaud Ansart

    ANR PRC MUSCATS 2019-2024 (IMFT-LGC-IFPEN) MUlti-Scale modeling of fluidized bed/ebullated bed reaCtors involving Anisotropic parTicleS .
    > Thèse Almir Ritta.
    > Contact : Renaud Ansart

    Forces interparticulaires en lit fluidisé pour la conversion d’énergie. ANR JCJC IPAF (2016-2021),
    > Thèse Carlos Montilla 2017-2021.
    > Thèse Youssef Badran (Co tutelle Toulouse INP- Ecole Polytechnique de Montréal)
    > Contact : Renaud Ansart

    E

    Efficacité énergétique des procédés

    Echelle site Industriel

    Synthèse de réseaux d’échangeurs de chaleur flexibles en contexte de remodelage, AMI  TOTAL ADEME
    > Thèse de Lucille PAYET (2018)
    > Contacts : Raphaele Théry Hétreux et Gilles Hétreux

    Développement d’un formalisme générique dédié à la planification de la chaîne logistique de la chaleur fatale.
    > Thèse de Alexandre Leclercq
    > Contacts : Raphaele Théry Hétreux et Gilles Hétreux

    PlanEner : outil d’aide à la décision pour le pilotage optimal de centrales de production combinée chaleur/électricité participant au marché de l’énergie.
    > Thèse de Lise Mallier (2021)
    > Contacts : Raphaele Théry Hétreux et Gilles Hétreux

    Modélisation et développement d’outils pour l’écoconception  d’un procédé de concentration en industrie laitière : cas de l’évaporation du lait
    > Thèse Martial Madoumier, 2016 – Collaboration STLO avec Geneviève Gésan Guiziou, Financement Région Bretagne,
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    E

    Efficacité énergétique des procédés

    Echelle territoire

    Développement de méthodologies génériques pour la conception optimale et durable des parcs hybrides d’énergies renouvelables
    > Thèse A. Roth, 2019
    > Contact Marianne Boix

    Optimisation bi-niveau pour la conception optimale de réseaux de ressources de parcs éco-industriels
    > Thèse Manuel Ramos, 2016
    > Contact Vincent Gerbaud

    ANR GREENSCOPE (2016-2020) : Gestion des Ressources et des Energies pour la Conception Optimale des Parcs Eco-industriels,
    > Thèse Florent Mousqué (Début en 2016) : Conception optimale des réseaux d’énergies dans les parcs éco-industriels
    > Contact Marianne Boix
    > En savoir plus

    Analyse de mix électriques pour la détermination d’inventaires électricité pour ACV conséquentielle
    > Thèse Cifre Anne Sophie Herbert (EDF)
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    Extrapolation des réacteurs millistructurés pour l’implantation de réacteurs intensifiés dans l’industrie chimique
    > Thèse de Hanbin Shi
    > Contact : Nathalie Raimondi

    Traitement in-situ de l’ammoniac dans un réacteur de méthanisation,
    > Thèse de Alexandre Boutoute  (démarrée en 2018) – Projet région OCCIMETHA avec la société ARKOLIA Energies
    > Contact M. Cabassud

    Conception de colonnes intégrées énergétiquement (application : production bioéthanol)
    > Contacts : David Rouzineau,  Michel Meyer

    Optimisation topologique de solide structuré complexe (application : interne de colonne à distiller )
    > Contacts : David Rouzineau, Michel Meyer

    ANR MemScO2 – MemScCO2  : Membrane processes in ScCO2 medium for economical supercritical processes (2018-2022)
    > Thèse Dihia Chabni (2019-2022)
    > Contacts : Jean-Christophe Remigy, Séverine Camy, Jean-Stéphane Condoret
    > En savoir plus

    Membranes polymères fonctionnalisées par des poly(liquide ionique) et des nanoparticules de palladium : applications au captage de CO2 et aux membranes catalytiques,
    > Thèse Y. Gu (2015) Collaboration R. Noble (U. Boulder), M. Gomez (LHFA)
    > Contact: JC Remigy

    Influence des propriétés d’un réseau polymère sur la synthèse in situ de nanoparticules de palladium : Application aux membranes catalytiques de grande efficacité en chimie fine.
    > Thèse M Lopez Viveros. (2018) Collaboration R. Noble (U. Boulder), M. Gomez (LHFA)
    > Contact: JC Remigy

    E

    Biomasse et bio-énergie

    Procédés de conversion thermochimique de la biomasse et des déchets
    > Thèses : S. Pecate – M. Morin, S.A Kessas, T. Esteves
    > Contact Mehrdji Hémati

    E

    Vecteur-hydrogène

    Projet Readynov ‘ECO-H2 : développer un électrolyseur à acides faibles à bas coût
    > Contact R.Basséguy

    Intégration dans un projet collectif ‘Power to gas’. Couplage pour un usage domestique de ENR solaire + électrolyseur de production H2 et brûleur/chaudière à H2
    > Contact R.Basséguy

    Développement de MEC (microbial electrolysis cell) : couplage de la production d’hydrogène  avec le traitement d’effluents (déchets, eaux usées, matières organiques) intensifiée par une anode microbienne – Projet ERANET ‘WEMET’
    > Thèse de Emma Roubaud
    > Contact B. Erable

    Projet Plus TOCATA : Contacteur Membranaire PhoTOCATAlytique pour la production d’H2
    > Contacts : JF Lahitte – Caroline Andriantsiferana

    Projet FEDER REACT :  LitHyLowNox, Lit fluidisé pour la combustion de l’hydrogène avec faible émission d’oxydes d’azote.
    > Contact : Renaud Ansart

    Développement de nouveaux matériaux pour le stockage solide d’hydrogène HYGIE. 2019 – 2022. HYdrogen storaGe in Innovative hybrid matErials.
    > Contact Jean-Philippe TORRE

    Optimisation multi-objectif de chaînes logistiques hydrogène,
    > Thèse de J. Ochoa Robles
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    Conception optimale de systèmes énergétiques de type « Power-to-Gas
    > These Carrera Guilarte
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    Bilevel Optimization of H2 supply chains
    > Thèse M. Flores-Perez
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    Matheuristcs for energy supply chains: the case of hydrogen
    > Thèse Victor Cantu
    > Contact Catherine Azzaro-Pantel

    E

    Capture, stockage et valorisation du CO2

    Conception de colonnes intégrées énergétiquement (application : captage CO2)
    > Contact D. Rouzineau;, M. Meyer

    Projet HYDROMINCO : procédé de minéralisation du CO2 dans un broyeur à billes agités. Post doc FERMaT et dépôt ANR PRC.
    > Contacts : F. Bourgeois, R. Ansart

    Fabrication de modules et de membranes fibres creuses hydrophobes poreuses ou à peau dense pour la capture du CO2 (ANR Cicadi, Amélie, C2B)
    > Contact JC Remigy

    Etude du transfert de gaz (CO2, O2, …) dans des contacteurs membranaires G/L
    > Thèse Paul Bernaert – 2019
    > Contact JC Remigy

    Membranes nano-catalytiques innovantes duales : capture et transformation intensifiée du CO2 en molécules d’intérêt.
    > Thèse Ana Martins Costa 2020-2023
    > Défi NOUVEAUX MATERIAUX 2020 CNRS
    > Contact JC Remigy, JF Lahitte

    Membranes polymères fonctionnalisées par des poly(liquide ionique) et des nanoparticules de palladium : applications au captage de CO2 et aux membranes catalytiques,
    > These y GU (2015)
    > Contact: JC Remigy

    E

    Matériaux et procédés pour l'énergie

    Multi-scale modelling and experimental analysis of ALD alumina : interplay of process dynamics, chemistry and interfacial phenomena
    > Thèse de G. Gakis, soutenue en oct. 2019
    > Contact : H. Vergnes, Brigitte Caussat

    Etude du procédé d’oCVD pour déposer des couches minces de polymères conducteurs, application au domaine des OLEDs > Thèse de M. Mirabedin, soutenue en oct. 2020
    > Contact : H. Vergnes, Brigitte Caussat

    Projet FUI RIF (Revêtements Innovants Fonctionnels pour la plasturgie) : «Etude expérimentale et par simulation d’un procédé de dépôt de ZrO2 dopé par CVD sur substrats complexes» Post docs d’A. Jaud et S. Ponton.
    > Contacts : H. Vergnes, Brigitte Caussat

    Projet de pré-maturation Région Occitanie POLEN « Développement de couches minces de PEDOT par oCVD pour OLEDs innovantes »
    > Contacts  : H. Vergnes, Brigitte Caussat

    Projet Défi-clé « Hydrogène vert » soutenu par la Région Occitanie SolarHyRem “Innovative solar-active photo-electrodes for coupled H2 production and water remediation”. Post doc en cours de recrutement.
    > Contacts : H. Vergnes, Brigitte Caussat

    Recyclage des terres rares : programme Européen REE4EU et ANR REPUTER.

    > Thèse C Remazeilles. Post Doc A. Calmet (terres rares métalliques comme Nd : pour la production d’aimants permanents( éoliennes) ou entrant dans la fabrication des batteries Li-ions ( Nd, La, Ce, Pr))
    > Contacts P. Chamelot, M. Gibilaro, L. Massot

    Développement de matériaux d’anodes inerte en milieux chlorures et fluorures fondus.
    > Contacts Pierre Chamelot, M. Gibilaro, L. Massot

    Remplacer l’anode en carbone consommable qui produit CO2 par une anode inerte qui produit de l’oxygène
    > Thèse P. Meyer (2017)
    > Contact Pierre Chamelot

    CEA Valduc matériau d’anodes inertes pour l’électrolyse en milieux de chlorures fondus
    Modélisation des performances d’une batterie « tout solide » constituée d’un électrolyte polymère
    > Thèse J. Pertuiset (2019-2022)
    > Thèse Sanatou TOE
    > Contact T. Tzedakis

    E

    Stockage de l'énergie

    Augmentation de la capacité de stockage d’une batterie redox flow tout vanadium ;

    >Thèse Ranine El-Hage 2017
    > Contact Théo Tzédakis

    Batteries redox flow : activation des matériaux carbonés d’électrodes ;

    > Thèse Ali Hassan 2017
    > Contact Théo Tzédakis

    Capture et libération du CO2  par piégeage dans des argiles et gestion électrolytique des cinétiques.

    > Thèse Cherif Morcos 2018
    > Contact Théo Tzédakis

    Pile thermique à bas point de fusion : composition d’un électrolyte sels fondus à bas point de fusion (influence sur la conductivité électrique)

    Pile rechargeable pour le stockage électrique en milieux de sels fondus.

    > Thèse ORANO (2021-2024),
    > Contacts : P. Chamelot, M. Gibilaro, L Massot

    Mots-clés

    Procédés énergétiques, biomasse, bio-énergie, hydrogène, minéralisation, stockage d’énergie, matériaux

    Animateurs de l’axe Energie

    Benjamin Erable et Catherine Azzaro-Pantel

    L’Axe … en bref 

    chercheurs et enseignants/chercheurs

    Références industrielles et académiques

     

    Académiques

    LFCR  Pau, Université de Liège, LCC de Toulouse, CIRIMAT, LAPLACE, IMFT, STLO, ADEME

    Industriels

    Bertin Technologie, 6TMIC, EDF

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