Amélioration de la durabilité des électrolyseurs d'eau de type PEM par la modélisation de la dégradation multi-échelle, accélérée par l'IA – DuraPEME

En France, l'électrolyse de l'eau à partir d'énergies renouvelables est aujourd'hui considérée comme une solution prometteuse pour produire de l'hydrogène sans dépendance aux énergies fossiles. Parmi les différents types, les électrolyseurs d'eau à membrane électrolyte polymère (PEMWE) sont considérés comme la technologie la plus favorable pour la génération d'hydrogène à partir de sources renouvelables. Cependant, la durée de vie de la technologie PEMWE actuelle est généralement beaucoup plus courte que la valeur cible en Europe. L'optimisation des paramètres de fonctionnement des PEMWE a été considérée comme une approche potentielle pour atténuer la dégradation des matériaux et prolonger la durée de vie des PEMWE, mais cela a été difficile jusqu'à présent car la dégradation des PEMWE et sa corrélation avec les performances et les paramètres de fonctionnement impliquent des phénomènes physico-chimiques complexes à plusieurs échelles. Le projet DuraPEME contribue à améliorer la durabilité des électrolyseurs PEM en développant un modèle de dégradation multi-échelles accélérée par l'intelligence artificielle (IA). En parallèle et en lien avec les modèles développés, il proposera également des protocoles de vieillissement accélérés pour les électrolyseurs de type PEM. Nous atteindrons cet objectif en 1) caractérisant les dégradations à plusieurs échelles ; 2) développant et accélérant un modèle de dégradation multi-échelles 3) généralisant le modèle à différents usages et puissances. Le projet adoptera une approche hautement interdisciplinaire en intégrant des méthodes de modélisation multiphysique, en science des matériaux, en calcul numérique et en apprentissage automatique. Comme résultats, le projet DuraPEME renforcera la technologie d'électrolyseur de type PEM avec un modèle de dégradation multi-échelle efficace. Le modèle permettra ensuite d'optimiser les paramètres de fonctionnement de électrolyseurs PEM pour atténuer les dégradations et donc augmenter leur durée de vie.