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Énergies et innovation : 12 preuves de concept pour faire la différence


À l'issue du programme d'amplification de la collaboration avec les PME dans le domaine des énergies (AVENEPME), l'institut Carnot M.I.N.E.S a conçu 12 preuves de concept innovantes en réponse à des verrous technologiques rencontrés par les entreprises.

Ouvertes au transfert technologique, nos preuves de concept illustrent plus largement les expertises de nos centres de recherche à collaborer et accompagner les entreprises sur la route de l'innovation.

 

Innovations_Energie

Découvrez nos 12 innovations rattachées à leurs domaines d'application :

 

Efficacité énergétique : calculs / matériaux / procédés

 

RE4D : Comment optimiser la consommation énergétique d'un Datacenter?

La réponse est apportée par le Département Informatique et Automatique de Mines Douai qui a développé un logiciel d'acquisition et d'optimisation du P.U.E, l'indicateur d'efficacité énergétique. Cette solution innovante a été conçue dans le cadre du programme de recherche Carnot AVENEPME, financée grâce au PIA. Preuve de concept réalisée sur un Datacenter. Elle s'adresse aux entreprises souhaitant estimer et améliorer les performances énergétiques de leurs bâtiments. 

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CONTACT

Département Informatique et Automatique de Mines Douai - Armines
Stéphane LECOEUCHE
Professeur
Tél. : +33 (0)3 27 71 24 45
E-mail : stephane.lecoeuche@mines-douai.fr

 

CRESUS : Comment rendre son chauffe-eau solaire prédictif?

Le centre de recherche PERSEE de MINES ParisTech a développé un régulateur prédictif innovant permettant l'optimisation de tout système utilisant l'énergie solaire. La preuve de ce concept a été réalisée pour un chauffe-eau solaire individuel (CESI) dans le cadre du programme Carnot AVENEPME.

Cette réussite permet aujourd’hui au laboratoire PERSEE de proposer un service innovant à toutes les PME/ETI concernées, leur permettant soit de tester une idée en utilisant un environnement de programmation de carte embarquée, soit de faire la preuve de concept d'un régulateur embarqué innovant développé au sein de l'entreprise en permettant de quantifier ses performances.

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CONTACT

Centre PERSEE MINES ParisTech - Armines
Patrick GATT
Ingénieur
Tél. : +33 (0)4 93 95 74 47
E-mail : patrick.gatt@mines-paristech.fr

 

Energies nouvelles et renouvelables : production / stockage

 

SOLARBEAM : Comment tirer partie de l’énergie solaire pour être source chaude de procédés industriels?

Les fours solaires à double réflexion classiques permettent la réalisation de réactions endothermiques nécessitant de très hautes températures (> 1500°C) mais sont limités en puissance (environ 1 MW).
À contrario, les concentrateurs à simple réflexion collectent jusqu’à 200 MW mais à des niveaux de température plus faibles (500°C).
Pour collecter une énergie utilisable pour la réalisation de procédés industriels, le laboratoire RAPSODEE de Mines Albi - Armines a conçu un prototype à la croisée des technologies existantes permettant de chauffer de l’air sous pression à plus de 1000°C en entrée de turbines à gaz.
Celui-ci permet d’envisager des applications industrielles telles que la thermolyse directe de l’eau, la pyrogazéification flash de biomasse ou encore des tests de boucliers thermiques…

Solarbeam Mines Albi

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CONTACT

Centre RAPSODEE Mines Albi - Armines
Jean-Jacques BEZIAN
Enseignant Chercheur, Directeur Adjoint du Centre RAPSODEE
Tél. : +33 (0)5 63 59 32 92
E-mail : bezian@mines-albi.fr

 

CRESUS : vous êtes à la recherche de mesures de rayonnement solaire in-situ?

Le centre de recherche O.I.E MINES ParisTech a conçu un site web d'un nouveau genre permettant de fournir aux industriels, développeurs de projets et gestionnaires de fermes solaires une plateforme de dissémination des données de mesure du rayonnement solaire in-situ accessibles sur le Web. Cette plateforme permet le formatage, le stockage, la visualisation et le téléchargement de ces données. Elle s’appuie sur l’utilisation d’outils Open Source et respecte les standards internationaux d’interopérabilité tel que ceux de l’ISO (International Standard Organisation) et de l’OCG (Open Geospatial Consortium).

Cette plateforme fournit une aide précieuse aux porteurs de projets désirant par exemple dimensionner ou d'optimiser tout système utilisant le rayonnement solaire (totalité du spectre ou partie visible seule) avec une couverture géographique continue aussi fine que possible. L’accès au données se fait par l’intermédiaire d’un client Web possédant une interface utilisateur conviviale à l’adresse suivante: http://insitu.webservice-energy.org

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CONTACT

Centre O.I.E. MINES ParisTech - Armines
Lionel MÉNARD et Thierry RANCHIN
Ingénieur de recherche / Directeur du centre
Tél. : +33 (0)4 93 95 74 23 - 04 93 95 74 53
E-mail : lionel.menard@mines-paristech.fr - thierry.ranchin@mines-paristech.fr

 

Valorisation Biomasse et déchets 

 

PLASTIFUEL : Comment transformer des déchets plastiques en carburant?

Les déchets plastiques d’origine agricole ou industrielle représentent un gisement d’énergie conséquent mais encore trop peu souvent exploité, faute de procédés fiables et respectueux de l’environnement.
Pour répondre concrètement à cette lacune, le Département Systèmes Energétiques et Environnement (DSEE) de Mines Nantes - Armines a conçu une installation de pyrolyse catalytique permettant la production de fuel valorisable en moteur à combustion interne. La faisabilité de ce procédé a été validée par rendement d’un Litre de fuel produit pour un Kilo de plastiques.

Plastifuel_Plastiques_Carburants

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CONTACT

DSEE Mines Nantes - Armines
Mohand TAZEROUT
Professeur
Tél. : +33 (0)2 51 85 82 74
E-mail : mohand.tazerout@mines-nantes.fr

 

PROCESS’ALG : Comment cultivez de façon optimale des micro-algues pour la fabrication de biomatériaux?

Pour remplacer le pétrole, les micro-algues sont particulièrement prometteuses. Dans le cadre du programme AVENEPME, les instituts Carnot Énergies du Futur (CEA Liten) et M.I.N.E.S (Mines Alès) ont cultivé des micro-algues afin de produire des bioplastiques grandement attendus par les industries utilisateurs de polymères (chimie verte).

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CONTACTS

Centre des Matériaux Mines Alès - Armines
Membre de L’Institut Carnot M.I.N.E.S
Nicolas LE MOIGNE
Enseignant Chercheur
Tél. : +33 (0)4 66 78 53 02
E-mail : nicolas.le-moigne@mines-ales.fr

CEA Cadarache - DRT/CTREG/DPACA/GB3G
Membre de L’Institut Carnot Énergies du Futur
contact@energiesdufutur.fr | Tél. : 04 76 82 62 93
Jean-François SASSI / Florian DELRUE
Group Manager / Chercheur - Ingénieur CEA
Tél. : +33 (0)4 42 25 74 86 / +33 (0)4 42 25 72 22
E-mail : jean-francois.sassi@cea.fr / florian.delrue@cea.fr

 

CARBIORANT : Combustibles issus de biomasse, de co-produits et de déchets

Les industriels confrontés à des volumes importants de déchets et co-produits (biomasse polluée, refus de tri à base de bois ou de plastiques) sont de plus en plus demandeure de valorisation. Un axe d’intérêt est la production de combustibles liquides à partir de ces produits, mais de nombreux développements technologiques restoposer des solutions  transférables aux industriels.Pour répondre à cette attente, le centre RAPSODEE de Mines Albi – Armines a conçu un système  pilote de réacteur permettant le reformage de gaz de synthèse, obtenus à partir des déchets,  en biocarburants liquides. Ce dispositif permet de réaliser une synthèse Fischer-Tropsch dans  des conditions allant jusqu’à 500°C et 170 bars.

Carbiorant

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CONTACT

Centre RAPSODEE Mines Albi - Armines
Ange NZIHOU
Professeur, Directeur du centre RAPSODEE
Tél. : +33 (0)5 63 49 32 22
E-mail : ange.nzihou@mines-albi.fr

 

CryoGS : Système CryoGS® de purification et de liquéfaction de biométhane

L’étude a consisté à réaliser un dispositif, dans les locaux du Centre Efficacité Énergétique des Systèmes (CES - Armines), permettant la formation de CO2 solide sur une paroi métallique puis sa sublimation contrôlée par la gestion de l’écoulement et de la pression d’un tiers gaz en contact direct avec le solide carbonique.
La sublimation contrôlée a confirmé la possibilité de générer des frigories à des températures davantage plus basses que la température du solide carbonique. Ce phénomène a l’avantage d’éliminer les groupes frigorigènes pour l’épuration cryogénique de CO2 à partir de biogaz, ainsi que de favoriser l’efficacité énergétique et la compétitivité de la liquéfaction du bio-méthane.

CRYOGS

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CONTACT

CES MINES ParisTech - Armines
Rodrigo RIVERA TINOCO
Tenure Track – Transfert gaz-liquide et procédés
Tél. : +33 (0)1 69 19 17 29
E-mail : rodrigo.rivera_tinoco@mines-paristech.fr

 

BIOGAZ PROPERTIES : Comment purifier de façon efficace le biogaz en sortie des digesteurs?

Afin de traiter le biogaz brut sortant des digesteurs, le Centre Thermodynamique des Procédés de MINES ParisTech - Armines a mis au point une plateforme web gratuite pour calculer les propriétés d’intérêt du biogaz. Elle facilite la purification du biogaz par les intermédiaires du secteur avant l’envoi dans le réseau.

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CONTACT

Centre thermodynamique des procédés (CTP)
MINES ParisTech - Armines
Marco CAMPESTRINI
Ingénieur de recherche
Tél. : +33 (0)1 64 69 49 63
E-mail : marco.campestrini@mines-paristech.fr

 

Thermique : production de chaleur et de froid

 

SORBET HYDRATES  : pour une climatisation optimisée

La génération et le stockage de froid sous forme de sorbet d’hydrates est une opportunité prometteuses pour les industriels de la climatisation mais ceux-ci ne sont pas pour l’instant  en capacité d’investir dans des recherches sur cette problématique nouvelle. Pour y répondre, le laboratoire SPIN de Mines Saint-Étienne - Armines a conçu un prototype  innovant de génération de sorbets d’hydrates excluant la présence de surfaces froides raclées.  Ce démonstrateur permet de tester différentes technologies de rétro-cristallisations  en boucle ouverte pour le stockage du froid. Cette technologie innovante permettra  à terme de diminuer les coûts de climatisation des locaux par stockage du froid et lissage  des consommations électriques ou encore de réduire considérablement l’utilisation des frigorigènes soumis à réglementation.

Sorbet_Hydrates

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CONTACT

Centre SPIN Mines Saint-Étienne - Armines
Jérôme DOUZET
Ingénieur de recherche
Tél. : +33 (0)4 77 42 00 37
E-mail : douzet@emse.fr

 

REFHYB : Comment réfrigérer sans givre?

Le Centre Efficacité énergétique des Systèmes MINES Paristech - Armines à mis au point un système de réfrigération sans givre et sans interruption, économique et performant. Grâce à l'utilisation d'un échangeur membranaire, le système peut aussi être décliné à d'autres utilisations comme la climatisation ou le dessalement de l'eau de mer.

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CONTACT

CES MINES ParisTech - Armines
Assaad ZOUGHAIB
Responsable Scientifique
Tél. : +33 (0)1 69 19 45 18
E-mail : assaad.zoughaib@mines-paristech.fr

 

REVERCYCLE® : Comment à la fois valoriser rejets thermiques et produire du froid

La régénération des chaleurs perdues en électricité est de plus en plus nécessaire afin de diminuer les émissions des gaz à effet de serre et d’améliorer les performances
énergétiques des usines ou des bâtiments. Les systèmes actuels de conversion sont confrontés à deux difficultés majeures, la première étant la compacité et le poids
de ces systèmes, la seconde étant le coût élevé de ces technologies qui rend leur déploiement quasi inexistant actuellement.
Pour apporter des réponses à ces deux défis, le Centre Efficacité Énergétique des Systèmes (CES - Armines) à étudier la pertinence scientifique et économique de technologies permettant d’assurer simultanément plusieurs fonctions à partir d’une
source unique de rejets thermiques.

ReverCycle

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CONTACT

CES MINES ParisTech - Armines
Maroun NEMER
Directeur du centre
Tél. : +33 (0)1 69 19 42 38
E-mail : maroun.nemer@mines-paristech.fr


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