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Outre son personnel aux compétences variées, un des points forts d’IFPEN est son parc d’équipements au service de la recherche. Des moyens qui sont souvent développés ou adaptés en interne car répondant à des besoins spécifiques. Ils couvrent différentes échelles, depuis le montage de laboratoire jusqu’au pilote pré-industriel, et permettent également de traiter un continuum en matière de TRL : depuis la compréhension des phénomènes jusqu’au développement et à l’intégration de solutions industrielles, sans oublier la mise au point de méthodologies adaptées aux besoins des projets.
 

Des moyens de pointe à disposition

À titre d’exemple, la compréhension des écoulements fluidisés est réalisée de l’échelle microscopique, au travers d’essais en laboratoire de microfluidique, jusqu’à l’échelle industrielle, avec des tests en conditions réelles d’écoulement sur la boucle Lyre, en passant par la modélisation des phénomènes physiques qui caractérisent les écoulements de fluides, seuls ou en interaction avec des solides ou des structures, dans ou autour de géométries variées.    

De même, pour la compréhension de la structure des matériaux, des moyens sont mis à disposition, depuis l’échelle élémentaire – avec notamment un laboratoire d’analyse élémentaire, un scanner X pour la caractérisation de l’homogénéité, deux laboratoires consacrés à la caractérisation de la morphologie et des propriétés mécaniques des solides – jusqu’aux installations à l’échelle des structures industrielles, comme des bancs de traction et de flexion. 

Compréhension multi-échelle : de la molécule à l'échelle des structures industrielles
Compréhension multi-échelle : de la molécule à l'échelle des structures industrielles

Le changement d’échelle entre laboratoire et essais en conditions réelles des applications industrielles est indispensable au transfert de technologie en chimie. C’est pourquoi IFPEN s’est activement impliqué dans le projet Sysprod « Approche systémique multi-échelle pour les procédés de production industrielle », aux côtés de partenaires académiques et industriels de la chimie lyonnaise. Ce projet, décliné dans deux domaines — la catalyse pour les procédés éco-efficients et les matériaux polymères — a conduit à la mise en place d’outils avancés sous forme de plateaux dédiés soit à la découverte (TRL de 1 à 3) et au changement d’échelle (TRL de 4 à 6). Ces derniers sont également accessibles aux acteurs industriels au travers de la plateforme Axel’One.

De surcroît, pour développer les leviers de compréhension des problématiques de recherche fondamentale, IFPEN contribue également à des équipements mutualisés, tels que les EquipEx, ou à des laboratoires communs, de type LabEx, et utilise de grands équipements au travers de convention d’accès.

À titre d’exemple, l’accord-cadre avec le Synchrotron SOLEIL a été renouvelé en 2016 pour quatre ans. L’accès à cette très grande infrastructure de recherche (TGIR), située sur le plateau de Saclay, permet à IFPEN de disposer de moyens performants pour la caractérisation fine des matériaux dans les domaines de l’énergie et des procédés et le suivi dynamique (in-situ ou operando) des mécanismes à l’œuvre au sein des matériaux. N’hésitez pas à retrouver certaines avancées rendues possible par l’utilisation de cette TGIR.

De même, courant 2018, grâce à une convention d’accès à un instrument GC-ICP/MS/MS de l’Institut des sciences analytiques (Lyon), une avancée significative a pu être réalisée dans le domaine de la spéciation des composés organochlorés dans les réformats. Des limites de détection de l’ordre de 40 ppb de chlore élémentaire par composé ont été atteintes, soit environ dix fois plus basses que par les autres méthodes analytiques existantes.
 

Laboratoire d’excellence LabEx

IFPEN participe au laboratoire d’excellence iMust « Institut des sciences et technologies multi-échelles », porté par la Comue Université de Lyon. Cette participation vient renforcer la collaboration de longue date avec cette entité et les partenaires et vient renforcer la qualité des recherches menées dans la région lyonnaise.  

Le projet iMust vise à établir un centre d’excellence dans les domaines des matériaux, des procédés et des écotechnologies pour lesquels une recherche pluridisciplinaire intégrant physique, chimie et ingénierie est essentielle. IFPEN y apporte son expertise en catalyse et procédés catalytiques, en modèles et simulations numériques ou encore en instrumentation et caractérisation.
 

Équipements d’excellence EquipEx

IFPEN fait partie des utilisateurs de l’EquipEx NanoimagesX, dédiée à l’imagerie X 3D à très haute résolution. Cet investissement d’avenir au Synchrotron SOLEIL consiste en la construction d’une ligne d’imagerie 3D de la matière dédiée aux études structurales et fonctionnelles. Elle permettra d’obtenir des images en 2D ou 3D, sans détruire les échantillons, y compris sur des zones habituellement invisibles avec les techniques classiques, par manque de contraste. La mise en fonctionnement est prévue pour 2019.
 

Institut Convergence dataia

La recherche d’IFPEN consacrée aux sciences des données s’appuie également sur l’institut Convergence Dataia dans le cadre du verrou scientifique 4 « Traiter de manière optimale les flux massifs de données d’expérimentation ou de simulation ». Cet institut, dont IFPEN est membre fondateur, rassemble 12 partenaires (universités, instituts de recherche et grandes écoles) autour des défis scientifiques et techniques liés aux sciences des données et à leurs enjeux socioéconomiques.
 

PROGRAMME ECCSEL

IFPEN est également membre du réseau de grande infrastructure partagée européenne ECCSEL (European Carbon dioxyde Capture and StoragE Laboratory infrastructure), qui vise à regrouper les meilleurs laboratoires européens dans le domaine du captage et du stockage du CO2. Dans ce cadre, IFPEN met notamment à disposition son expertise et ses moyens d’essais pour analyser et interpréter les données géochimiques des gaz.