Catalyseur Zeolithique pour une énergie et des matériaux propres et durables – NanoCleanEnergy

L’objectif principal de ce projet est de développer des tamis moléculaires, stables sous conditions opératoires sévères, pour convertir et séparer du gaz naturel et traiter de la biomasse. Des tamis moléculaires contenant des métaux de transition et les zéolithes en particulier répondent au cahier des charges car leurs propriétés peuvent être modulées pour répondre aux exigences les plus sévères. Des leçons peuvent être tirées des technologies déjà matures, mais celles-ci emploient souvent des catalyseurs monofonctionnels (acides). Stabiliser des catalyseurs zéolithiques bi-fonctionnels reste un défi grand ouvert. Le relever ouvrirait une voie pour leur utilisation dans ces applications émergentes.
Le projet va démarrer en évaluant et comparant la résilience de tamis moléculaires contenant des ions de métaux de transition obtenus par diverses voies de synthèse. La création d’un pôle de compétences dans cette thématique et la constitution d’une librairie de matériaux permettra de sélectionner les meilleurs candidats à une évaluation catalytique et une caractérisation poussée. L’optimisation des matériaux (catalyseurs, adsorbants) se fera au moyen de techniques avancées de type in-situ et operando, qui permettront d’apprécier la stabilité des catalyseurs en conditions extrêmes. Les candidats retenus seront encore optimisés par des modifications in-situ ou post-synthèse et évalués dans des conditions proches de procédés industriels.
La complexité des sujets, leur attractivité académique relative (risque/succès), une connaissance incomplète des conditions opératoires industrielles expliquent partiellement le peu de résultats probants acquis jusqu’à présent. De plus grandes chances de succès résulteront d’une coopération entre les modes académique et industriel. Une « Chaire industrielle » est un véhicule idéal pour mener à bien un tel projet.