FREE, une recherche interuniversitaire autour des énergies renouvelables

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L’UCL et la VUB chapeautent un projet de recherche interuniversitaire avec pour objectif de trouver un moyen de produire des énergies renouvelables en continu.
 

Quand les éoliennes et les panneaux photovoltaïques ne suffisent plus pour disposer d’électricité renouvelable en continu, le stockage d’énergie devient l’un des paramètres cruciaux du réseau électrique. Différentes formes de stockage sont actuellement disponibles, avec des degrés de maturité différents. L’une des options les plus prometteuses ? Le stockage chimique. Toutefois, cette solution énergétique n’a pas encore atteint une maturité suffisante pour être exploitable. C’est pourquoi un nouveau projet de recherche interuniversitaire nommé FREE (Flexible eneRgy vEctors of the futurE), financé en partie par ENGIE Electrabel et par le Fonds National de la Recherche Scientifique, a été lancé en avril 2016 à l’initiative des professeurs Hervé Jeanmart (UCL) et Francesco Contino (VUB).

Le projet mobilise des équipes de recherche de l’UCL, la VUB, l’ULB, l’UMons et l’UGent, en énergie, thermodynamique, moteur et chimie, en interaction avec plusieurs entités du Groupe ENGIE en Belgique. Le programme de recherche et innovation (R&I) d’ENGIE Electrabel porte principalement sur les enjeux de la transition énergétique dont l’entreprise a la volonté d’être leader en Belgique. Il s’appuie sur les compétences des universités belges et soutient la recherche menée au sein de celles-ci dans des domaines d’intérêts stratégiques pour ENGIE tels que les énergies renouvelables, l’efficacité énergétique, la mobilité verte, le stockage d’électricité, les micro-réseaux, la gestion de la demande, etc….

Le principe du stockage chimique ? Utiliser l’excès d’électricité fournie pendant les périodes de surproductivité de l’éolien et du photovoltaïque, pour produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Cet hydrogène peut ensuite être utilisé directement, ou être transformé pour la formation de méthane, de méthanol, ou d’ammoniac. Ces différents combustibles sont ainsi stockés sous forme liquide ou gazeuse, à moyen ou long terme. En période de pénurie électrique (déficience en vent ou soleil), ils peuvent être utilisés pour la production d’électricité. Le projet FREE a pour but d’optimiser cette production de combustibles à partir d’énergies renouvelables afin d’être en mesure de les utiliser selon la demande en électricité. Le perfectionnement et l’optimisation du réseau électrique restent, à ce jour, un grand défi énergétique.

En pratique, l’objectif spécifique du projet FREE est de mettre en place une cogénération alimentée indirectement par l’éolien et le solaire afin d’optimiser la production électrique à l’échelle d’un quartier résidentiel, à partir d’un stockage chimique. Trois axes de recherche sont proposés :

  1. une étude approfondie des recherches déjà effectuées sur la production de combustibles à partir d’énergie renouvelable, sur les moyens de stockage, et de redistribution énergétique est menée à l’UCL, par Véronique Dias ;
  2. l’efficacité des combustibles dans un moteur à gaz utilisé pour une cogénération est analysée expérimentalement par Maxime Pochet, qui effectue son doctorat en cotutelle avec l’UCL et la VUB et travaille en étroite collaboration avec l’UGent ;
  3. une recherche sur la valorisation du CO2 émis par les turbines à gaz et l’amélioration des performances est réalisée par Simone Giorgetti, doctorant en cotutelle ULB et UMONS, avec la collaboration de la VUB.