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O.R.5 | Valorisation de la biomasse & Vecteur hydrogène


Responsable d’O.R. : Farida LAMARI


 

 


 

DESCRIPTIF

 

Cette opération de recherche s’inscrit dans la dynamique de la transition qui s’amorce entre énergies fossiles et renouvelables ; elle y apporte d’une part des éléments de réponse nouveaux, spécifiquement développés, et d’autre part des éléments s’étant d’ores et déjà avérés pertinents à l’occasion de travaux et collaborations. La thématique de l’O.R.5 se décline suivant les deux thèmes de recherche associés :

  • Valorisation de la biomasse

    Ce thème de recherche porte sur la valorisation de la biomasse non alimentaire en bio-carburants ou en molécules à haute valeur ajoutée. Il s’appuie sur des acquisitions récentes : un banc de pyrolyse rapide avec diagnostic in situ des incondensables et un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse Py-MDGCMS (FrontierLab/Shimadzu) présentant un ensemble de fonctionnalités unique en France.

  • Interactions gaz/matériau

    Ce thème de recherche s’appuie sur un ensemble de compétences et de ressources (dont un banc unique en Europe de mesure de capacité d’adsorption sous 1-700 bar et 77-300 K) ayant permis d’apporter des réponses dans une gamme TRL plus étendue que celle généralement attendue pour une unité de recherche du CNRS : de TRL 1 pour les capacités de stockage massique de l’hydrogène évaluées à titre prospectif par simulation numérique avec le LPT Orsay à TRL 6 pour les essais comparatifs de fragilisation par l’hydrogène (FPH) en conditions de service sur tronçons de gazoduc développés avec le CRIGEN d’ENGIE. L’O.R. a pour ambition de développer ce thème au-delà des aspects impliquant le vecteur énergétique hydrogène, à l’instar du projet précurseur ANR PaSNEPP monté avec le CES de MINES ParisTech et le LGPPTS de Chimie ParisTech qui avait pour objectifs l’amélioration des procédés de captage par ab/adsorption appliqués aux centrales biomasse en post-combustion, l’évaluation de l’impact technico-économique et environnemental de l’intégration de ces procédés dans ces centrales de petite puissance, et la prise en compte du captage du CO₂ comme nouvelle possibilité de valorisation de la source chaude des centrales de polygénération à biomasse. L’adsorption modulée en pression et en température dans les matériaux poreux se trouverait ici appliquée au captage du CO₂ tout en rejoignant le thème générique de la valorisation de la biomasse.

    Banc d’essais de FPH sur tronçons de tube DN 300, 600 ou 900, copropriété CNRS-ENGIE

L’interdisciplinarité propre à la technologie des hautes pressions qui sous-tend le second thème de l’O.R. (cf. réseau éponyme de la Mission pour l’interdisciplinarité du CNRS) se trouve confortée par le cadre interdisciplinaire dans lequel la thématique de l’O.R. se développe au niveau de l’alliance Sorbonne Paris Cité dans la continuité des projets IDEX interdisciplinaires Soc&Phy et ETS Olizero.

 

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FAITS MARQUANTS

 

Stockage et distribution du vecteur hydrogène

Lamari F, Langlois P. Gazette de la Recherche 14 (2017) 4

 

Dicko M, et al. Hydrogen adsorption on graphane : An estimate using ab-initio interaction. Int. J. Hydrogen Energ. 42 (2017) 10057-63

Briottet L, et al. Recommendations on X80 steel for the design of hydrogen gas transmission pipelines. Int. J. Hydrogen Energ. 37 (2012) 9423-30

Sakintuna B, Lamari F, Hirscher M. Metal hydride materials for solid hydrogen storage : A review. Int. J. Hydrogen Energ. 32 (2007) 1121-40

Lamari F, Malbrunot P, Tartaglia GP. Review of hydrogen storage by adsorption in carbon nanotubes. Int. J. Hydrogen Energ. 27 (2002) 193-202

 
 

Contrôle de la porosité

Beyaz S, et al. Nanoscale carbon material porosity effect on gas adsorption. Int. J. Hydrogen Energ. 35 (2010) 217-24

Lucas-Girot A, et al. A synthetic aragonite-based bioceramic : influence of process parameters on porosity and compressive strength. Biomaterials 23 (2002) 503-10

 
 

Valorisation de la biomasse lignocellulosique

Dicko M, et al. Lignin Degradation and its Use in Signaling Development by the Coprophilous Ascomycete Podospora anserina. J. Fungi 6 (2020) 278

Dicko M, Guilmont M, Lamari F. Adsorption and Biomass : Current Interconnections and Future Challenges. Curr. Sustainable Renewable Energy Rep. 5 (2018) 247-56

 

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