Projets financés
La batterie aqueuse rechargeable à insertion de protons : un nouveau concept de stockage éco-durable de l’énergie – AqReBat
Dans ce projet, nous proposons de substituer les ions alcalins (Li+, Na+, …) couramment utilisés dans les batteries rechargeables aqueuses à insertion d'ions par le proton, avec pour ambition principale de démontrer un tout nouveau concept de batterie rechargeable aqueuse qui soit éco-durable, de fa
Combinaison de transistors GaN à architectures verticale et horizontale pour la conversion de puissance – C-PI-GaN
Dans un contexte actuel où l’énergie électrique joue un rôle de plus en plus important dans le mix énergétique en raison de l’utilisation mondiale croissante des énergies renouvelables, le marché des systèmes de conversion de puissance électrique (PECS) est en augmentation constante tant en taille q
Stockage de la chaleur dans des composites stables pour le chauffage de l’habitacle de véhicules – STOCK-CAR
Les objectifs de STOCK-CAR sont en adéquation avec les besoins actuels de technologies écologiques et énergétiquement économes. Le projet cible le développement et l’évaluation expérimentale d’un système innovant de stockage thermochimique de la chaleur (TCHS) pour les cabines de camion. Ce système
Cellules solaires perovskite plus stables et à teneur réduite en plomb. – MORELESS
Depuis quelques années, les cellules solaires de type perovskite (PSCs) apparaissent comme une technologie prometteuse. Ces matériaux, comme le composé référence (CH3NH3)PbI3 (MAPI), possèdent des propriétés remarquables: les PSCs peuvent être preparées sous forme de couches minces par des technique
Caractérisation Moléculaire de Membranes Hybrides Organiques-Inorganiques pour la Séparation des Gaz dans des Conditions Difficiles – MOLHYB
Dans un contexte où plus de 50% des dépenses en énergie de l’industrie chimique sont consacrées à la séparation de mélanges, la séparation des gaz par les polymères denses est une alternative particulièrement intéressante aux méthodes par distillation cryogénique ou par adsorption en raison de ses c
Etude spatiotemporelle des biofilms électroactifs multi-espèces à l’échelle microscopique par une approche microfluidique et optique – MICROBE
Le projet de recherche MICROBE est un projet scientifique fondamental dans lequel nous envisageons d’éclaircir à l’échelle microscopique tout un tas de zones d’ombres concernant les processus et les mécanismes fondamentaux responsables de la formation et de l’évolution des biofilms électroactifs sur
Matériaux magnétocaloriques avancés pour la réfrigération adiabatique – Matadire
L'objectif du projet Matadire est d'effectuer une étude expérimentale et théorique détaillée de plusieurs matériaux réfrigérants prometteurs pour les applications ADR à des températures inférieures 1 Kelvin. Nous identifions trois groupes de matériaux aux propriétés magnétocaloriques prometteuses :
Electrolyte innovant et cathode organique ou soufrée pour une batterie Magnésium performante – MAIOSC
Le projet, MAIOSC a pour objectif de répondre aux deux principaux verrous d’une batterie à électrode négative en Mg, à savoir la conception d'un électrolyte ayant des propriétés adaptées et d’une électrode positive organique ou de soufre permettant l’insertion désinsertion réversible du Mg2+. Il est
SEPARATION SUR SOLIDE ET AUTOCONDITIONNEMENT D'ACTINIDES PROVENANT D'EFFLUENTS CONTAMINES – AUTOMACT
L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle stratégie de traitement des effluents radioactifs en s’appuyant sur l’utilisation d’un support poreux fonctionnalisé. Ce support permettrait à la fois la séparation du RadioNucléide (RN) considéré à l’aide de greffons organiques permettant leur
micro-réseau isolé de cogénération intelligente d'électricité/froid – RECIF
Les procédés thermochimiques sont basés sur des réactions chimiques solide/gaz renversables. Ils permettent de stocker de l'énergie sous la forme d'un potentiel chimique pour une production différée de froid. Ils sont particulièrement pertinents de par leur flexibilité de fonctionnement et leur fort
Design de phases de Zintl de type n pour des applications thermoélectriques en génération d'électricité – DENZIP
Les propriétés thermoélectriques d’un matériau sont caractérisées par le facteur de mérite adimensionnel ZT qui est égal au rapport du pouvoir thermoélectrique (également appelé coefficient Seebeck) au carré multiplié par la température absolue T divisé par le produit de la résistivité électrique p
Tandem à trois terminaux à HEtérojonction sur cellule solaire SIlicium à contacts interdigitéS en face arrière – THESIS
Cette nouvelle technologie de cellule solaire avec 3 terminaux permet de supprimer la contrainte d'appariement photocourant pour les deux cellules constituant la cellule tandem à 2 terminaux, sans avoir besoin de jonction tunnel. Elle facilite par ailleurs l'accès aux différents contacts des cellule
Prise en compte de la morphologie des suies dans l'évaluation du rayonnement thermique des flammes et pour leurs diagnostics optiques dans des systèmes complexes – ASTORIA
Les principaux objectifs d'ASTORIA sont de (i) proposer une alternative aux approches sectionelles ou aux méthodes des moments classiquement proposées dans la littérature pour le calcul de la production de suies, afin de calculer l'évolution de la population de particules (ou suies) et de leurs pro
Alliages d’Heusler thermoélectriques à bas coût – LoCoThermH
Les matériaux thermoélectriques permettent de convertir directement un flux de chaleur en courant électrique et vice-versa. Ils permettent le développement d’applications de réfrigération ou de génération thermoélectriques tout-solide, compactes et fiables. Le tellurure de bismuth (Bi2Te3) est actue
Transition énergétique en Chine: Nouvelles Orientations Economiques et Politiques. – TEChNOPE
Pour faire face aux dégradations écologiques et réduire sa dépendance énergétique, la Chine a amorcé un processus de transition énergétique (TE), à savoir un processus reposant à la fois sur l’amélioration de l’efficacité énergétique et sur le développement des énergies renouvelables et décarbonées.
Criblage de composés intermétalliques ternaires pour des applications en thermoélectricité – ScrIn
Le contexte économique et environnemental actuel tend à favoriser le développement des énergies alternatives. Dans cette optique, l’utilisation de dispositifs thermoélectriques présente de nombreux avantages telles que leur fiabilité ou leur compacité. Cependant, leur faible rendement de conversion
Les énergies de récupération, une ressource territoriale : optimiser la valorisation urbaine de la chaleur fatale – RECUPERTE
L'objectif est triple. Sur le plan opérationnel, le projet RECUPERTE vise à améliorer le développement d’un potentiel sous-utilisé et pourtant crucial dans la décarbonation des sociétés urbaines. Du point de vue scientifique, ce projet mobilise les méthodes et approches des sciences sociales pour l’
Processus photo-induits dans des couches minces de solides hybrides poreux multi-composants – PhotoMOF
Les Metal-Organic Frameworks (MOFs) sont des matériaux cristallins qui résultent d’un assemblage ordonné de sous-unités inorganiques et de ligands organiques. Développés de manière extensive dans des domaines tels que stockage, la séparation de gaz ou la catalyse, la grande diversité (composition, t
Systèmes microfluidiques pour la réduction séquentielle du CO2. – MF-CO2
Deux objectifs principaux animent ce projet: i) la mise au point de microréacteurs permettant de réaliser des réactions électrocatalytiques en conditions microfluidiques. ii) la synthèse de formaldéhyde par réduction séquentielle du dioxyde de carbone en monoxide de carbone, puis du monoxyde de c
Caractérisation dynamique et modélisation des couplages structure – chimie – transport : approche multi-échelles – CATCH
Les technologies utilisant le sous-sol à des fins de stockage d’énergie ou de déchets engendrent des perturbations physico-chimiques qui se répercutent sur les matériaux et les milieux géologiques encaissants, et qui modifient les propriétés de transport de ces milieux, de façon bénéfique ou non pou
Stockage souterrain d'énergies renouvelables dans les géomatériaux à faible permeabilité – STOWENG
Les technologies de stockage d’énergie en souterrain joueront un rôle central dans la transition en douceur vers un avenir bas carbone. En particulier le stockage d'énergie en sous-sol est l'une des solutions actuelles pour résoudre les irrégularités de production et de consommation d'énergie. Le
BCN pour un stockage REVERSIBLE de H2 – REVERSIBLE
En développant de nouveaux adduits amine-borane, nous visons la synthèse de nanostructures BCN par auto-assemblage des adduits en présence d'ammoniaborane, ce processus étant suivi de pyrolyse. Les nanostructures BCN sont systématiquement caractérisées et enfin testées pour le stockage de l'hydrogèn
Recyclage des batteries Li/Li ion : un nouveau concept basé sur la solubilité et la valorisation (electro)chimique des matériaux en milieu sels fondus – RELIABLE
En raison de la propagation rapide des appareils électroniques portables à durée de vie limitée, de nombreux pays sont submergés par des déchets de batterie encombrants. Pour atténuer les risques d'approvisionnement et les impacts environnementaux, le recyclage est devenu obligatoire, comme l'illust
La transition Déflagration-Détonation revisitée dans le contexte de la production d'énergie dé-carbonée – ReDDT
L’objectif du présent projet est de mettre en place des modèles théoriques par des analyses asymptotiques, représentant avec précision la dynamique des détonations dans les mélanges hydrogène-air. Les phénomènes physiques relatifs à la structure interne des ondes seront inclus dans l’analyse, ce qui
Phénomènes Multi-échelles et Multi-phases dans les Fluides Complexes pour les Industries Energétiques – MUSCOFI
Le projet MUSCOFI vise à interpréter les propriétés macroscopiques et prédire les comportements macroscopiques en utilisant des outils expérimentaux et de modélisation pour élucider les phénomènes à l’échelle moléculaire qui gouvernent la formation, les interactions et la stabilité des structures i
La gestion du risque dans les enchères et les contrats pour les énergies renouvelables – DACRERISK
L’objectif du projet est d’analyser les règles de subvention existantes pour le solaire et l’éolien et de proposer des directions possibles pour les améliorer. La règle clef dans un appel d’offres est celle déterminant dans le temps et en fonction des quantités produites, les subventions reçues par
SOFC basse température à base d’oxyde de bismuth – BIBELOTS
L’hydrogène devient un vecteur énergétique bas carbone de plus en plus crédible; les piles à combustible, des dispositifs convertissant l’énergie chimique d’un carburant en électricité, apparaissent comme des composants essentiels de la grille de distribution électrique de demain. Les piles à combus
Ingéniérie d'électrodes à base de nanofils pour la photocatalyse – BEEP
L'objectif principal du projet BEEP est de démontrer le potentiel et l'intérêt de nanofils semiconducteurs III-V (croissance, caractérisation, fabrication de dispositif). L'objectif sera d'obtenir les rendements les plus élevés pour la réaction de photoélectrolyse de l'eau. Tout les concepts dévelo
Membranes mixtes matériaux hybrides poreux 2D/Polymères innovantes pour la capture sélective de CO2 – POCEMON
Le traitement du gaz naturel et la purification des gaz de combustion sont des enjeux majeurs. De nombreuses technologies ont été développées pour permettre de capter sélectivement CO2 vis-à-vis du CH4 et de N2, en particulier des méthodes basées sur l'adsorption, l'absorption, la distillation cryog
Contrôle des interfaces des cellules solaires à base de pérovskites hybrides – HYPERSOL
1. Augmentez la tension de circuit ouvert (Voc) à la limite thermodynamique pour une monojonction. Grâce à un dopage interfacial efficace, on s'attend à bloquer les niveaux quasi de Fermi à Ec et Ev. 2. Construction d'un modèle physique permettant une description fine de la physique de la cellule s
Etudes fondamentales sur W, H et He par une approche intégrée – WHeSCI
Le projet WHeSCI concerne l’étude de l’interaction du combustible (isotopes de l’hydrogène) et des cendres de la réaction de fusion (hélium) avec les murs du réacteur. Il présente 4 objectifs principaux. Le premier objectif est de mieux comprendre l'importance de la présence d'impuretés en surface e
Vitrage actif par l’association de nanoparticules d’oxyde plasmoniques avec des cristaux liquides – Plasmoglaz
Le projet Plasmoglaz s'intéresse à des matériaux composites à base de nanoparticules d'oxydes plasmoniques et de cristaux liquides. Contrairement aux nanoparticules métalliques, dont les propriétés d'extinction sont principalement limitées au domaine visible, les nanoparticules d'oxydes plasmoniques
Antimoniures thermoélectriques pour applications hautes températures – HIGHTHERM
Les enjeux et objectifs du projet sont de montrer que des antimoniures de terre rares ont des performances thermoélectriques très élevées à très hautes températures et que ces matériaux sont suffisamment stables à ces températures (1000°C et au dessus) pour pouvoir être utilisés pour la fabrication
Mise au point de batteries organiques usant d’électrolytes solides – DEOSS
Le projet de recherche fondamentale DEOSS vise à développer l’utilisation d’électrolytes solides dans le domaine des batteries organiques. DEOSS se trouve donc à la croisée de différentes problématiques, à savoir : i) le développement de moyens sûrs, efficaces et éco-compatibles pour stocker réversi
Mesures des taux de recombinaison du CO/CO2 avec applications à la valorization du CO2 – CO2REC
La valorisation de CO2 par décharge plasma est utilisée pour convertir le CO2 en CO, lui-même permettant de produire un carburant appelé syngas. Ce processus, exécuté de façon énergétiquement efficace, peut clore le cycle du carbone. Ceci requiert une compréhension profonde de la cinétique de recomb
EleCtrOdes architecturées pour la Réalisation d’Electrolyseurs de la Vapeur d’Eau à haute température – ECOREVE
Le projet PRCE ECOREVE porte sur l’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température. Le but est d’optimiser la microstructure et l’architecture des électrodes pour améliorer les performances et la durabilité des électrolyseurs, ce qui constitue un verrou technologique majeur. Deux partenaires du C
Echangeur stockeur ultra-compact à changement de phase – EUROPA
L’intermittence des énergies renouvelables nécessite généralement de mettre en place des moyens de stockage car la ressource est rarement en phase avec les besoins. Concernant le solaire thermique appliqué au bâtiment, des solutions de stockage à encombrement réduit, simples à mettre en œuvre et ave
Hydrogénases cyanobactériennes tolérantes à l’Oxygène: caractérisation fonctionnelle et ingénierie – OtolHyd
Parce que l’hydrogène moléculaire constitue un candidat de choix en tant que biocarburant, les hydrogénases qui catalysent sa conversion réversible ont suscité un grand intérêt. Dans ce registre, l’utilisation d'organismes photosynthétiques tels que les cyanobactéries a été largement testée. Malh
Membranes hybrides multi-stabilisées pour pile à combustible et électrolyseur – MULTISTABLE
Les sources d’énergie renouvelable (éolien, solaire…) sont par nature intermittentes, ce qui rend très variable la production énergétique "verte". La filière hydrogène offre une solution de stockage chimique de cette énergie électrique, grâce à l’électrolyseur d’eau à membrane échangeuse de proton (
Micro-dispositif performant pour la récupération de chaleur de bas niveau – HiPerTherMag
L'objectif de ce projet est de démontrer la production d'énergie thermo-magnétique (TMG) en utilisant des matériaux à effet magnéto-calorique géants (MCM) comme substance de travail pour convertir la chaleur fatale de faible température en électricité. Nous montrerons qu’un TMG à base de MCM peut re
INNOvation des clathrates HYDrates pour le stockage du gaz et de l'énergie – INNOHYD
En tant qu'équipe experte dans le domaine des clathrates hydrates, l’École des Mines de Saint-Étienne souhaite développer les connaissances fondamentales liées à la formation des hydrates, et notamment à leur formation hors-équilibre. Les objectifs principaux sont: • Fournir des données précises
Matériaux composites isolants auto-structurés fonctionnalisés formés sous champ électrique pour la gradation des contraintes des modules électroniques intégrés en 3D – FASTER-3D
Le projet FASTER-3D propose une approche en rupture pour résoudre les problèmes de fiabilité des matériaux classiques du packaging (encapsulation, substrat, interconnexion, interface thermique) dans les modules électroniques en 3D en les remplaçant tous par des composites à base polymère, fonctionna
Impact des biocarburants sur le vieillissement des carburants conventionnels – BioACe
La pression sur l'énergie issue de la combustion des carburants dérivés du pétrole, et ses effets néfastes sur la biosphère, a conduit à une intensification des recherches sur la production de carburants liquides à partir de la biomasse. Des attentes importantes sont placées dans les biocarburants d
CarburantS méTalliquEs durabLes pour Le trAnsport du futuR – STELLAR
Le projet STELLAR a pour intention de construire un nouveau système énergétique pour les transports sans émission de gaz à effet de serre. En se basant sur les besoins exprimés par les secteurs des transports et de l’énergie – comme l’autonomie liée à la densité, la facilité de rechargement, le coût
Interrupteurs à haute tension à commande optique – HV-PhotoSw
Le déploiement des énergies renouvelables implique une mutation des réseaux électriques pour les intégrer. Les nouveaux réseaux HVDC et MVDC nécessitent des convertisseurs de puissance à haute tension. Le carbure de silicium (SiC) est un bon matériau pour les dispositifs de puissance à haute tension