Projet COMASYS

Créé en 2021, le projet COMASYS « Continuum de l’énergie : du matériau aux systèmes » s’appuie sur l’expertise de plusieurs laboratoires du site de l’Université de Lille*. Ce projet est articulé autour de 4 piliers thématiques (récupération de l’énergie, stockage de l’énergie, production et valorisation de l’hydrogène, réacteurs nucléaires modulaires avancés) avec un socle méthodologique et des démonstrateurs internes communs.

Financé par l’Université de Lille, initialement via la fondation I-SITE ULNE puis dans le cadre de France 2030, COMASYS se veut à l’interface entre le HUB 2 « Innovation au service d’une planète en mutation » et le HUB 3 « Monde numérique au service de l’humain ».

*CRIStAL, GEMTEX, IEMN, L2EP, UCCS, UMET, CHEVREUL, IRCICA

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Le projet est composé de 4 piliers thématiques, et s’appuie sur un socle méthodologique et des démonstrateurs communs.

• Le pilier 1 est dédié à la récupération d’énergie mécanique, thermique ou des ondes électromagnétiques pour la micro-production d’énergie électrique. Cette énergie intermittente produite peut soit être utilisée directement pour alimenter un capteur par exemple, soit être stockée via des micro-dispositifs de stockage de l’énergie (MDSE).

• Le pilier 2 se focalise sur le stockage de cette énergie récupérée. L’idée forte de ce pilier est d’adresser toute la chaine de valeur permettant la fabrication de Micro-Dispositifs de Stockage de l’Energie (MDSE) afin d’assurer l’autonomie énergétique de l’électronique miniaturisée du futur.

• Le pilier 3 se concentre sur la production et la valorisation de l’hydrogène vert. L’hydrogène permet le stockage de l’électricité produite par intermittence. Les applications couvrent un large spectre de puissance, y compris dans les systèmes embarqués : du véhicule à la pile à combustible aux objets connectés du futur par des micro piles. Animation 2D/3D ici ! (à venir)

• Le pilier 4 se consacre à l’étude des réacteurs nucléaires modulaires avancés. Les SMR (pour « Small modular reactor ») sont envisagés en soutien de la production d’électricité par les sources intermittentes qui nécessitent un suivi de charge (éolien, solaire, etc).

Les démonstrateurs internes communs ont pour objectif de structurer les recherches entreprises dans chaque pilier. Chaque démonstrateur reprend des concepts élaborés dans les piliers et le socle méthodologique.

1. L’objectif du premier démonstrateur, « chaîne de l’hydrogène », est de mettre en valeur les avancées technologiques du projet COMASYS dans l’ensemble des étapes de production de l’hydrogène vert, de son stockage, de sa transformation en électricité, de son utilisation dans un système embarqué tel un véhicule électrique, de la gestion d’énergie et de sa supervision.

   

2. L’objectif du deuxième démonstrateur, « micro générateur d’énergie », est d’une part de démontrer la faisabilité de récupérateurs multi-sources, c’est-à-dire associant au moins deux gisements d’énergie d’origines différentes (à partir d’ondes électromagnétiques, de la déformation d’une structure ou d’effets thermo-électriques) et d’autre part d’intégrer au mieux le dispositif de stockage dans le système.

   

Le socle méthodologique transverse aux quatre piliers du projet se base d’une part sur le développement d’outils de modélisation multi-échelles et d’autre part sur des méthodes de gestion d’énergie et de pilotage de procédés. Les systèmes de production d’énergie sont des systèmes complexes dus à l’interaction de plusieurs phénomènes (thermique, mécanique, électrochimique, électrique…). Le caractère multiphysique de tels systèmes nécessite une approche unifiée et graphique pour d’une part l’analyse par des modèles dynamiques mais aussi pour la supervision en termes de commande, gestion de l’énergie électrique et sureté de fonctionnement. La Représentation Energétique Macroscopique (REM) et l’approche « Bon Graph » sont des outils particulièrement adaptés et complémentaires.

COMASYS travaille à proposer des avancées dans le domaine de l’énergie en s’appuyant sur les expertises fondamentales allant du domaine des matériaux à la conception des systèmes. Il s’agit d’un projet de recherche transversal qui vise à attirer des étudiants de divers horizons via des projets de thèse, master et postdoctorat. COMASYS permet de renforcer les interactions entre les différents partenaires locaux et de conforter les liens avec la Région Hauts-de-France et avec les différents pôles de compétitivité et d’excellence.

Contactez-nous :

• Coordinateurs du projet :
  • Pr Betty LEMAIRE-SEMAIL – Laboratoire L2EP – betty.semail@univ-lille.fr
  • Pr Christophe LETHIEN – Institut IEMN – christophe.lethien@univ-lille.fr
• Chargée de projet et de communication :
  • Mme Sophie VENIER MELIQUE – sophie.melique@univ-lille.fr