Silvia Lasala, chercheuse au Laboratoire Réactions et Génie des Procédés – LRGP (CNRS/ Université de Lorraine) et enseignante à l’École Nationale Supérieure des Industries Chimiques – ENSIC, vient d’obtenir une bourse ERC Starting Grant pour son projet de recherche REACHER portant sur le développement des fluides innovants pour l’exploitation efficace des énergies thermiques.
REACHER : une conversion prometteuse de l’énergie
Le développement de REACHER permettra de comprendre comment l’énergie chimique peut être efficacement exploitée pour intensifier des cycles thermodynamiques permettant de produire de l’électricité, mais aussi du froid et de la chaleur pour le chauffage. Si les performances attendues sont confirmées par l’expérience, les résultats de ce projet permettront une exploitation des chaleurs résiduelles disponibles et des sources d’énergie thermique renouvelables, dans de nouvelles installations, de taille largement inférieure aux technologies actuellement utilisées et bien plus efficaces.
Probablement en raison de la multidisciplinarité complexe du problème ou du peu d’attention apporté à cette conversion prometteuse d’énergie chimique dans des cycles thermodynamiques, cette voie de recherche est restée jusqu’alors inexplorée…
Une bourse prestigieuse qui récompense l’excellence !
L’ERC (European Research Council) vient de rendre public les résultats de l’appel starting grant 2021 qui consacre 397 lauréats pour un total de 619 M€.
Dispositif puissant et novateur pour promouvoir la recherche européenne, les bourses ERC permettent à des scientifiques, reconnus dans leur domaine aux niveaux national et international, de mener des projets novateurs dans leur discipline et leur apporte une reconnaissance internationale d’envergure. Plus spécifiquement, la bourse « starting » doit permettre à des scientifiques en début de carrière de constituer leur équipe de recherche autour de projets sur des sujets ambitieux et risqués, répondant à des enjeux ou verrous scientifiques innovants, encore non traités jusqu’ici.
Silvia Lasala intyerrogée par Factuel (Université de Lorraine)
En quoi consiste le projet REACHER ?
Silvia Lasala : « Nos centrales thermiques actuelles, telles que les centrales à vapeur d’eau, les turbines à gaz et les cycles combinés, reposent sur des cycles thermodynamiques, dans lesquels un fluide de travail inerte (par exemple, l’eau ou l’air) modifie cycliquement son propre contenu en énergie thermique afin de convertir la chaleur en entrée au cycle en énergie mécanique utile (transformée ensuite en l’électricité, qui allume nos villes). Ces centrales sont aussi utilisées en tailles plus petites pour exploiter les sources de chaleur fatale à plus basses températures, et les convertir en électricité ; ceci avec de fluides de travail différents de l’eau et l’air, mais toujours inertes.
Bien que la sélection du fluide de travail soit le levier principal pour augmenter les performances des cycles thermodynamiques, les rendements enregistrés s’avèrent être bien inférieurs aux plus hauts réalisables et quel que, soit le fluide sélectionné.
Dans le but d’augmenter d’une manière importante les performances des cycles thermodynamiques, REACHER (Reactive fluids for intensified thermal energy conversion) vise l’étude d’une structure thermodynamique radicalement nouvelle, résultant de l’utilisation de fluides de travail réactifs instantanément équilibrés au lieu de fluides inertes. Des calculs préliminaires ont en effet montré que la conversion simultanée des énergies thermique et chimique des fluides réactifs peut conduire à l’intensification des procédés de conversion d’énergie. En particulier, REACHER vise à surmonter le principal problème qui m’empêche actuellement de démontrer la potentialité de ce nouveau concept, à savoir la recherche de réactions appropriées.
Probablement en raison de la multidisciplinarité complexe du problème ou du peu d’attention apporté à cette conversion prometteuse d’énergie chimique dans des cycles thermodynamiques, cette voie de recherche est restée jusqu’alors inexplorée.
Le développement de REACHER permettra de comprendre comment l’énergie chimique peut être efficacement exploitée pour intensifier des cycles thermodynamiques permettant de produire de l’électricité, mais aussi du froid et de la chaleur pour le chauffage. Si les performances attendues sont confirmées par l’expérience, les résultats de ce projet permettront une exploitation des chaleurs résiduelles disponibles et des sources d’énergie thermique renouvelables, dans de nouvelles installations, de taille largement inférieure aux technologies actuellement utilisées et bien plus efficaces.
Quelle est la recette pour obtenir une ERC du premier coup ?
Silvia Lasala : « J’avoue que je n’aurais pas pensé pouvoir répondre à cette question ! Selon mon expérience (qui est donc un peu courte), il y a plusieurs ingrédients qui sont nécessaires. Le premier est l’idée scientifique à la base du projet : le projet doit potentiellement pouvoir révolutionner un domaine de la science, avec – par définition d’un projet ERC – un risque élevé de ne pas aboutir à la conclusion attendue. Le deuxième est la présentation de cette idée, qui doit être racontée – tant à l’écrit quant à l’oral – comme une histoire, permettant à la commission de s’amuser, d’apprendre et, surtout, de rêver. Dans cette présentation, il faut aussi bien montrer que le projet est faisable, malgré le risque qui concerne sa conclusion. Le troisième ingrédient est la motivation du chercheur qui le porte : il faut y croire depuis le début et jusqu’à la fin ! Dans mon cas, la confiance des personnes qui m’ont entourée a été un élément essentiel qui a alimenté et maintenu forte cette motivation. Le profil d’un chercheur qui soit scientifiquement indépendant, ses réseaux et ses publications sont des éléments sûrement nécessaires, mais la fameuse publication sur Nature ne l’est pas (moi je n’en ai pas).
Un dernier élément vraiment important est le suivi reçu par la Host Institution (dans mon cas, l’Université de Lorraine), pendant toute la préparation. J’ai appliqué tous les conseils reçus. »
Qu’allez-vous faire de ce financement ERC ?
Silvia Lasala : « Ce financement est à hauteur de 1.5 M€. Une partie importante du financement me permettra de monter une équipe de 7 personnes qui travailleront avec moi à la réalisation du projet. Plus en détail, l’équipe sera formée de deux collègues du LRGP, Dr. Olivier HERBINET et Dr. Philippe ARNOUX, et de deux doctorants et trois postdoctorants, que je devrai recruter pendant ces 5 ans. Cette bourse sera aussi utilisée pour équiper un laboratoire du LRGP d’un cycle thermodynamique de puissance fonctionnant à fluide réactif et permettant la validation expérimentale des résultats théoriques obtenus dans la première partie du projet. Je conclus avec une observation un peu plus personnelle : avoir reçu ce financement à l’UL me permettra aussi de bénéficier d’une décharge d’enseignement importante et donc de dédier beaucoup plus de mon temps à la recherche, qui est ma passion principale. »