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Grenoble INP
Equipe GP2E
Equipe GP2E

Génie des Procédés appliqués à l'Energie et à l'Environnement (GP2E)

Cadre général

Les activités de l’équipe se concentrent autour du génie électrochimique appliqué principalement aux systèmes pour la conversion et le stockage de l’électricité (piles à combustible, batteries, électrolyseurs, hydrogène…) et au recyclage de leurs matériaux stratégiques. Ces recherches vont de la production d’hydrogène, vecteur énergétique, à l’étude de la fin de vie des systèmes électrochimiques en passant par leur modélisation et leur caractérisation en cours de fonctionnement.

Les objectifs de l’équipe GP2E sont de développer les connaissances scientifiques et technologiques permettant de mieux appréhender, éventuellement d’optimiser, les processus électrochimiques et physico-chimiques, en s’appuyant à la fois sur des outils fondamentaux et appliqués. Cette mission s’appuie sur les compétences communes à l’équipe dans le domaine du génie des procédés et du génie électrochimique en s’intéressant aux phénomènes de transport (matière, chaleur, charge, quantité de mouvement) et aux phénomènes de transfert aux interfaces. L’équipe développe une expertise forte dans la modélisation et la caractérisation de ces phénomènes ainsi que dans le développement de bancs expérimentaux instrumentés. L’activité de l’équipe repose sur un ensemble d’outils expérimentaux (spectroscopie d’impédance électrochimique, émission acoustique, mesure locale de courant, analyses physico-chimiques) et de bancs de test (piles à combustible, électrolyseurs, batteries) en partenariat avec la plateforme M2E. L’équipe dispose, également, d’une salle de calcul multi-outil (MATLAB, Comsol, CFD, Design Expert).

Thèmes de recherche développés

Thèmes disciplinaires :
► Génie électrochimique,
► Physico-chimie et procédés ;

Thèmes applicatifs :
► Procédés de conversion et de stockage électrochimique de l’énergie (piles à combustible, batteries, électrolyseurs),
► Procédés de valorisation et de recyclage (recyclage des matériaux stratégiques des systèmes électrochimiques en fin de vie dans une démarche d’éco–conception, valorisation de déchets organiques en vue de la production d’hydrogène en tant que vecteur énergétique).
 

1/ Génie électrochimique :


Les études se rapportant au génie électrochimique reposent sur une double approche par modélisation et caractérisation expérimentale :

► La modélisation pour la compréhension et le développement des systèmes électrochimiques est une compétence forte de l’équipe. La simulation numérique est de plus en plus utilisée pour faire face à la complexité des systèmes électrochimiques dans le but de comprendre les phénomènes couplés associés aux transports/transferts de matière et de chaleur, d’optimiser l’architecture des dispositifs mais aussi de choisir des stratégies de fonctionnement optimal de ces systèmes.

►L’étude et la compréhension des procédés électrochimiques reposent également sur la mise en œuvre d’outils de caractérisation et d’instrumentation. En particulier, de nombreux outils innovants et originaux pour l’étude et le diagnostic in-situ des piles à combustible et des batteries (bruit électrochimique, émission acoustique, mesure de la distribution de courant par la mesure des champs magnétiques rayonnés) sont développés.

►Enfin, l’un des objectifs fort du « génie électrochimique » est le dimensionnement et l’optimisation des réacteurs électrochimiques à partir de modèles ou d’expériences.

 

2/ Physico-chimie et procédés.


L’axe disciplinaire Physico-chimie et procédés est essentiellement tourné vers les procédés de valorisation et de recyclage des déchets.

► L’équipe développe la thématique sur le recyclage et la récupération des métaux stratégiques pour l’énergie présent dans les systèmes électrochimiques (pile à combustible, batteries.

► Concernant les procédés de valorisation des déchets organiques, l’activité de l’équipe s’est centrée sur la production d’hydrogène soit par bioprocédé soit par photocatalyse  en vue de son utilisation directe dans une pile à combustible.

Collaborations industrielles et universitaires

Collaborations Universitaires : Université de Savoie, IRCELYON, Université de la Réunion, INSA Lyon (MATEIS),
Collaboration Industrielles :  CEA, PAXITECH, Areva stockage d’énergie, P.C.A., Mistras group,
Collaborations Internationales : Laboratoire Applied Electrochemistry (KTH) ; European Institute For Energy Research (Karlsruhe University), INRS (Canada).

Composition de l'équipe GP2E

Les Permanents

Pierre-Xavier Thivel Christine Lefrou
Yann Bultel Jean-Pierre Magnin
Nadine Commenges-Bernole
Lenka Svecova
Jonathan Deseure  
Florence Druart  

Les Doctorants

Patricia Castillo Moreno Lyès Ifrek
Benjamin Decoopman Fredy Nandjou Dongmeza
Florence Degret Mohd-Hilmi Noh
Lucien Duclos Bramy Pilipili Matadi
Elie Rivière Christophe Robin
Mathieu Baicry Andrea Falconi
Jonathan Schillings Farid Aubras
François Guillet  


Les Post-Doctorants

Les Personnels de support recherche

Maud Alloy



Rédigé par Veronique Bisgambiglia

mise à jour le 6 octobre 2015

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