Présentation générale
En 2020, des chercheurs et enseignants-chercheurs travaillant sur la thématique « énergie » se sont réunis au sein de l'Université de Lille. Un premier recensement des forces en présence montre que de nombreux laboratoires situés sur le site de la Faculté des Sciences et Technologies de l’Université de Lille à Villeneuve-d’Ascq travaillent sur cette même thématique. Financé par l’ISITE ULNE (I-SITE : label d’université d’excellence - Université Lille Nord-Europe), le projet COMASYS « Continuum de l’énergie : du matériau aux systèmes » voit alors le jour au cours de l'année 2021-2022.
Ce projet s’appuie sur l’expertise de nombreux laboratoires afin de donner une réelle spécificité et visibilité du pôle lillois. COMASYS regroupe huit plateaux techniques et plateformes de l’Université de Lille :
- L'Institut de Recherche sur les Composants logiciels et matériels pour l'Information et la Communication Avancée (IRCICA);
- Génie des Matériaux Textiles (GEMTEX);
- L'Unité Matériaux et Transformations (UMET);
- La fédération Michel-Eugène CHEVREUL;
- L’Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN);
- L'École polytechnique universitaire de Lille (POLYTECH LILLE);
- L’Unité de Catalyse et de Chimie du Solide (UCCS);
- Le Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP).
Les thématiques développées au sein de ces laboratoires sont nombreuses (matériaux, composants, systèmes) et répondent à différents besoins à plusieurs échelles (stockage électrochimique, récupération, gestion d’énergie, énergie nucléaire, production d’hydrogène, production de combustible ou de molécules à valeur ajoutée à partir de l’énergie renouvelable).
Schéma permettant de situer, sur l’échelle énergie, le lien entre les différents laboratoires et les échelles au niveau matériaux, composants et systèmes. Ainsi, à l’échelle des matériaux, l'UMET et l'UCCS travaillent sur la synthèse de nouveaux combustibles nucléaires, des matériaux pour SOFC/EHT, hydrogène, et carburants synthétiques verts, et des matériaux spéciaux pour l'hydrogène vert. A l’échelle des composants, l’IEMN travaille sur la récupération d’énergie, le stockage de l’énergie et des composants semi-conducteurs de puissance. Enfin, à l’échelle systèmes, CRiSTAL travaille sur le pronostic et le diagnostic des systèmes énergétiques (PàC) et la supervision des plateformes multi-sources. Sur cette même échelle, le L2EP travaille sur des méthodes de gestion d’énergie, des formalismes, sur de la modélisation numérique, de l’optimisation, et sur des conversations au niveau statique et électromécanique.
COMASYS est articulé autour de 4 piliers thématiques avec un socle méthodologique et des démonstrateurs internes communs.
Chaque pilier thématique assure le « Continuum de l’énergie » :
- Pilier n°1 : Récupération et stockage de l’énergie;
- Pilier n°2 : Vers la fabrication de micro-dispositifs de stockage de l’énergie performants pour les objets connectés du futur;
- Pilier n°3 : Production et valorisation de l’hydrogène;
- Pilier n°4 : Vers les réacteurs nucléaires modulaires avancés.
Image représentant les 4 piliers du projet, reposant sur une socle méthodologique commun comprenant des jumeaux numériques, la gestion et la supervision électrique. Les piliers 3 et 4 ont un démonstrateur commun basé sur la chaîne de l’hydrogène. Les piliers 1 et 2 ont un démonstrateur commun qui devrait être un macro-générateur d’énergie. Des démonstrateurs futurs sont prévus : un permettant de lier les piliers 2 et 3 et un permettant de lier les piliers 2, 3 et 4.
