Département systèmes énergétiques et environnement (DSEE) - Projets en cours

Le projet HyMES explore des solutions de modélisation hybrides pour aborder la complexité croissante des systèmes et réseaux multi-énergie. En combinant modèles physiques et modèles basés sur les données, le projet vise à améliorer la représentation des dynamiques énergétiques et à répondre aux défis des incertitudes et non-linéarités des modèles des systèmes. HyMES cherche de plus à développer un modèle de référence pour les réseaux multi-énergie.

Le projet HYTREND adresse des problématiques liées au développement de technologies propres pour la  production de vecteurs gaz hydrogène et méthane, la capture et la conversion de CO2 dans les filières de stockage d’énergie, en particulier d’électricité renouvelable, dites power to X (X = gas, mobility, heat, grid, industry…). Outre l’intérêt porté aux briques technologiques, les interactions des procédés avec les différents réseaux d’énergie (chaleur, gaz, électricité), ainsi que les infrastructures souterraines de stockage des gaz produits sont également considérés. En complément, le périmètre du projet s’étend aux dimensions sociétales, économiques  et écologiques. Il intègre ainsi l’établissement de diagnostics portant sur la perception des enjeux liés au développement de ces technologies et des débats qu’il suscite au sein de la société. Il prend en compte l’impact de ces nouvelles filières sur les activités industrielles à l’échelle d’un territoire, ainsi que l’analyse de risques et de cycles de vie des procédés.

Le projet WAVEINCORE vise à développer de nouvelles technologies de désorption pour la régénération thermique des solvants enrichis en CO2, aujourd'hui considérés comme des solvants de référence ou prometteurs vis-à-vis  de la capture du CO2. Ces technologies sont basées sur le concept de régénération des solvants usés par irradiation micro-ondes (MO). Les technologies de désorption MO à développer ont le potentiel de réduire drastiquement les consommations d'énergie et les pertes de solvants en travaillant à des températures inférieures à 100°C, avec l'utilisation éventuelle d'électricité renouvelable. La réduction drastique des besoins en eau pour opérer le procédé de désorption du CO2, ainsi que la réduction de la taille des contacteurs devraient apporter d'importants avantages supplémentaires.

Le projet vise à développer des stratégies rentables de surveillance des eaux souterraines, des technologies de prévention et de réduction de la pollution, ainsi qu'un système d'alerte précoce.

Floating treatment Wetland
for Agri-food effluent tertiary Treatment

Depuis des années, l’industrie, tous secteurs d’activité confondus, produit une grande diversité de nanomatériaux. Leur déploiement est rapide et peu régulé. Il en résulte un vide règlementaire sur la gestion de ces nanomatériaux lorsqu’ils arrivent en fin de vie. Peu de connaissances existaient sur les impacts environnementaux et sanitaires liés au devenir de ces nanodéchets.

Pour cette raison, des chercheurs d’IMT Atlantique ont mené, au sein d’un consortium de recherche, deux projets successifs sur l’incinération des nanodéchets : NanoFlueGas et Nano-Wet. Les résultats confirment la persistance de certaines nanoparticules en sortie de four d’incinération, à travers les effluents et les cendres. Le consortium de recherche composé d’IMT Atlantique, de l’INERIS et de l’industriel Trédi – Groupe Séché Environnement, remettait à l’ADEME ses préconisations techniques.

Malgré l’introduction de limitation de teneur en soufre des carburants marins, la contribution du transport maritime aux émissions de PM 2,5 aurait augmenté de 45% en mer méditerranée sur la période 2006 à 2020. Pour limiter l’impact environnemental et sanitaire du trafic maritime, l’Organisation Maritime Internationale a imposé une règlementation pour limiter les émissions polluantes, en particulier en définissant des zones de contrôle des émissions de soufre (zone SECA), en visant à cibler cette réduction dans les zones portuaires, et dans les zones où le trafic maritime est dense à proximité des bordures côtières. Mais les émissions particulaire et gazeuse des navires demeurent un enjeu sanitaire et environnemental majeur.

Malgré l’introduction de limitation de teneur en soufre des carburants marins, la contribution du transport maritime aux émissions de PM 2,5 aurait augmenté de 45% en mer méditerranée sur la période 2006 à 2020. Pour limiter l’impact environnemental et sanitaire du trafic maritime, l’Organisation Maritime Internationale a imposé une règlementation pour limiter les émissions polluantes, en particulier en définissant des zones de contrôle des émissions de soufre (zone SECA), en visant à cibler cette réduction dans les zones portuaires, et dans les zones où le trafic maritime est dense à proximité des bordures côtières. Mais les émissions de particules fines demeurent un enjeu sanitaire et environnemental majeur.

Soutenu par la Commission européenne, COCPIT pour « sCalable solutions Optimisation and decision tool Creation for low impact SAF Production chain from a lIpid-rich microalgae sTrain », en français "optimisation de solutions extensibles à large échelle et création d’un outil d'aide à la décision pour concevoir une chaine de production de biocarburants durables depuis une souche de microalgues oléagineuse" développe une solution de biocarburants issus de microalgues pour les secteurs aériens et maritimes

Des procédés et bioprocédés innovants

Les microalgues offrent depuis les années 2010 une alternative intéressante pour produire du biocarburant pour l’aviation même si les rendements faibles obtenus et la compatibilité dans le mix énergétique entre les biocarburants et les carburants fossiles ont incité les raffineurs à se tourner vers d’autres solutions. Ce projet vise donc à trouver des approches innovantes pour diminuer les coûts de production de la culture des microalgues dans les photobioréacteurs et à améliorer les procédés sur l’ensemble de la chaîne.

Le projet compte 10 partenaires académiques et industriels de 6 pays différents

• IMT Atlantique - GEPEA
• Nantes Université
• L'université Rovira i Virgil (URV) université publique catalane à Tarragone
• L’Université d’Aalborg au Danemark  
• Le centre national de recherche spatial et aéronautique allemand Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
• L’université d’agriculture d’Athènes 
• Algosource technologies
• HELLENiQ ENERGY
• Wings ICT Solutions en Grèce
• ETA - Florence Renewable Energies
• Leitat