PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

Ce projet exploratoire vise à démontrer l’intérêt de la production d’hydrogène de très haute pureté au moyen de cycles thermochimiques à 2 étapes innovants mettant en œuvre des oxydes métalliques à base de cérium de type CeO2-MOx où M représente 1 voire 2 autres cations dopants (Zr sera privilégié). Ces cycles permettent la production d’hydrogène à partir de l’eau et de l’énergie solaire concentrée sans émission de gaz à effet de serre en vue de l’alimentation d’une pile à combustible. H2 est produit par réaction de l’eau sur un matériau "réduit", le matériau étant ensuite régénéré par réduction thermochimique solaire. La capacité des oxydes mixtes à base de cérium à stocker et déstocker l’oxygène en fait d’excellents candidats pour ce type de cycle. Notre objectif principal est de démontrer que la température de régénération des matériaux développés est compatible avec une application centrale solaire et qu’à cette température la stabilité des matériaux permet la tenue au cyclage. Afin d’abaisser au maximum la température de réduction du cérium, l’ajout d’un métal est aussi proposé. Les deux laboratoires LACCO et PROMES ont mis en évidence de manière indépendante l’intérêt des matériaux à base de cérine pour la production d’hydrogène à partir de l’eau. Le LACCO possède une connaissance approfondie de la mobilité des atomes d’oxygène dans les oxydes à base de terres rares ainsi que dans les catalyseurs métalliques supportés sur oxydes. PROMES est un laboratoire de référence dans le domaine des procédés thermochimiques qui utilisent la chaleur issue de la concentration du rayonnement solaire. Le projet exploratoire démontrera la complémentarité et l’interdisciplinarité des recherches mises en œuvre par ces deux groupes.