Vecteurs alternatifs d'énergie

Cet axe de recherche est dédié à la mise en oeuvre des vecteurs alternatifs d’énergie, tels que l’ammoniac, l'hydrogène, les e-fuels, ou les biocarburants, et aux technologies de combustion innovantes, telle la combustion assistée par plasma, à travers des études cinétiques de combustion. Des travaux expérimentaux sont donc menés, à l’aide de brûleurs et d’une machine à compression rapide (MCR), et des diagnostics sont développés pour une meilleure caractérisation de la cinétique impliquée.

 

La MCR permet à la fois la mesure de délais d'auto-inflammation à haute pression, mais aussi la description qualitative et quantitative des intermédiaires stables formés lors du délai d'auto-inflammation dans le domaine des basses températures. L'utilisation d'un brûleur à flammes froides stabilisées permet l'étude de la même réactivité, en régime permanent et à pressions atmosphérique ou inférieures. Ce brûleur offre la possibilité de diagnostics et analyses chimiques plus avancés, ainsi que des études poussées de l’effet de l’ozone ou de décharges plasma nanoseconde répétées sur la cinétique responsable de l’inflammation.

Des études en brûleur à flamme plate permettent le développement de diagnostics optiques pour la détection et la quantification d’espèces traces radicalaires ou atomiques, pour l’étude cinétique de la combustion de tels vecteurs énergétiques alternatifs dans le domaine des hautes températures.

L'utilisation conjointe de ces données globales et détaillées permet la validation de mécanismes cinétiques prédictifs de l'auto-inflammation et de la combustion de molécules représentatives des carburants et de leurs mélanges.  L'utilisation de MCR étant de plus en plus répandue, nous prenons part à l'initiative internationale de caractérisation des MCR, qui vise à harmoniser les résultats obtenus dans des instruments qui peuvent être de conception très variable.

Ces recherches sont financées à la fois dans le cadre du CPER Climibio, de contrats industriels (Total, Engie,...), et de projets ANR. Elles font l'objet de collaborations suivies avec l'Argonne National Laboratory (USA), le Lawrence Livermore National Laboratory (USA), la National University of Ireland (Galway), et la RWTH Aachen University (Allemagne) au niveau international.