Modélisation et simulation des systèmes

Pour maximiser la contribution des véhicules hybrides électriques (HEV) à la décarbonation du secteur des transports, leur performance énergétique est un facteur-clé qui doit être pris en compte dès la phase de conception. Or, pour un HEV, optimiser cette conception en vue de maîtriser sa consommation recouvre non seulement un aspect de dimensionnement mais aussi un contrôle de supervision, appelé Loi de Gestion d'Énergie (EMS ). Une telle co-optimisation dimensionnement/contrôle est généralement abordée (...) En s’inscrivant dans une nouvelle perspective, ce travail de thèse a introduit une méthodologie visant à estimer la consommation d'énergie de groupes motopropulseurs à l’aide d’une formulation entièrement explicite...

D’après le scénario NZE (Net Zero Emission) de l’IEA, le déploiement du CCUS (Carbon Capture Utilisation and Storage) doit s’accélérer pour passer d’environ 40 Mt de CO2 captées au niveau mondial en 2022 à 1 Gt en 2030. Parmi les solutions développées, le captage en postcombustion au moyen de solvants est, à ce jour, considéré comme l’une des plus robustes, efficaces et pertinentes. C’est ainsi qu’est née la solution DMX(TM), qui répond au besoin de disposer de technologies efficaces et économiques. Fruit de plus de 10 ans de recherche à IFPEN, cette technologie arrivant en phase finale de développement, avait besoin d’être démontrée dans un cadre industriel réel...

Motivé par la recherche de technologies innovantes dans le domaine du transport, IFPEN développe, depuis de nombreuses années, de nouveaux procédés de production de biocarburants (Vegan®, Futurol®, BioTfueL®) et participe à leur commercialisation. Parmi les différentes voies étudiées, la filière de production de bioéthanol à partir de ressources lignocellulosiques a de nombreux atouts à faire valoir...

Fortes des connaissances acquises sur la synthèse par précipitation de l’alumine pour les catalyseurs hétérogènes, les équipes d’IFPEN se sont lancées sur la synthèse des précurseurs de matériaux actifs pour les cathodes (pCAM) de batteries Li-ion. En effet, ces matériaux aussi sont obtenus par précipitation dans des cuves agitées, ce qui présente certaines similitudes avec la synthèse de l’alumine (phénomènes de nucléation, croissance et agglomération). Ils offrent néanmoins leur lot de défis qui ouvrent autant de nouvelles voies de recherche...

Dans les procédés de transformation chimique mettant en œuvre une catalyse hétérogène, la phase active, qui accélère les transformations des molécules, est souvent déposée sur un support poreux. Celui-ci est doté d’une surface interne importante, permettant ainsi d’accueillir un grand nombre de sites actifs dans un faible volume. Ce support poreux est très souvent de l’alumine et doit à la fois avoir une tenue mécanique et une résistance thermique adéquates, et favoriser un transfert approprié de masse et de chaleur. Ces propriétés dépendent fortement de la texture du support, laquelle résulte du procédé de fabrication...

La gestion thermique des moteurs électriques est un élément essentiel pour une mobilité décarbonée compétitive car un refroidissement plus efficace permet non seulement d'augmenter la densité de performance (puissance ou couple massique) des moteurs, mais aussi d'améliorer leur fiabilité opérationnelle en évitant les phénomènes de détérioration (notamment la désaimantation)...

Dans le cas des véhicules électrifiés, à batterie (électriques ou hybrides) ou à pile à combustible (PAC), les convertisseurs d’électronique de puissance (EdP) jouent un rôle majeur car ils y sont utilisés pour différentes fonctions. Ils servent par exemple à piloter des moteurs électriques, à gérer l’énergie à bord du véhicule ou à contrôler la recharge de la batterie de traction...