Améliorer l'efficacité énergétique et intégrer les énergies renouvelables et de récupération (EnR&R) pour verdir le mix énergétique sont deux leviers majeurs de la transition énergétique. Ceci implique, entre autres enjeux, d'optimiser les rendements à l'échelle de l'opération unitaire et de la chaine de conversion de l’énergie, de proposer des solutions efficaces pour le stockage d'énergie, mais aussi de développer des systèmes de gestion dynamique des réseaux intelligents
Le centre RAPSODEE s'est plus particulièrement positionné sur :
- la production de vecteurs énergétiques gazeux (syngaz, hydrogène, méthane...), liquides (huiles de pyrolyse ou goudrons, méthanol, ammoniac, et autres carburants alternatifs) ou solides (char) par des procédés thermochimiques, à partir de biomasse issue de cultures dédiées, de biomasse résiduaire plus ou moins contaminée par des polluants métalliques et/ou organiques ou de co-produits industriels (dioxyde de carbone, plastiques, combustibles solides de récupération, etc.) ;
- l'étude et l'optimisation de centrales solaires à concentration ;
- la valorisation de chaleur fatale (par exemple contenue dans les fumées industrielles) par des procédés de stockage de chaleur sensible ;
- le pilotage des réseaux multi-énergies avec stockage de l'énergie pour gérer l'intermittence des EnR, via des algorithmes d’optimisation et/ou d’intelligence artificielle.
Objectifs scientifiques
Pour produire ces vecteurs énergétiques, optimiser les procédés thermiques ou thermochimiques, stocker, distribuer et utiliser l'énergie, les principaux objectifs visent à :
- caractériser les interactions physico-chimiques locales et les phénomènes thermiques ou thermomécaniques, en vue d’établir des mécanismes de transformation ;
- comprendre le devenir et l’impact des polluants pendant la transformation ;
- développer des catalyseurs actifs, sélectifs, stables et simples à mettre en œuvre pour la production de molécules plateforme (hydrogène, méthane, méthanol, carburants liquides, etc.) à partir de syngaz, de biogaz et autres molécules (dioxyde de carbone, azote, eau, ...) ;
- prédire, par la modélisation, les transformations multiphasiques et multi-échelles ;
- modéliser et simuler les procédés étudiés et des chaines de conversion et de distribution pour améliorer leur efficacité.