Conversion & stockage de l’'énergie

Nombre de places: 25 - Langue: Français

Objectifs

Mots clés
énergies renouvelables, hydrogène, stockage électrochimique, piles à combustible, batteries


Cette UE a pour objectif de sensibiliser les étudiants à la problématique énergétique sous l’ angle des dispositifs électrochimiques de conversion et de stockage de l’ énergie. Il s’agit au-delà même de l’ acquisition de connaissances de base, d’ être capable de comparer des systèmes et d’ en appréhender les enjeux et les défis. A la fin de la formation, les étudiants devront pouvoir maîtriser les aspects suivants :
•     Positionnement des énergies renouvelables dans le menu énergétique actuel.
•     Rôle de l’hydrogène et de convertisseurs d’ énergie de grande actualité : piles à combustible et batteries dans toute l’ ampleur de leur gammes et applications (transport, stationnaire, portables).
•     Production, stockage et transport de l ’hydrogène, vecteur énergétique associé aux piles à combustible.
•     Principes et enjeux des piles à combustible et batteries, avec une vision de leur diversité et mise en œoeuvre.
•     Nouveaux matériaux et concepts de batteries et de piles, associés à des aspects nanostructure fonctionnalisées permettant de favoriser les réactions électrochimiques et d’optimiser les systèmes.
•     Mettre de l’ avant la dualité applications finalisées, avec des partenaires industriels ou institutionnels ciblés (Renault, CEA, Institut de la mobilité durable, EDF, GDF, Rhodia…), et recherche fondamentale pour lever des verrous bloquant le développement de ces systèmes, notamment sur le plan des matériaux.
•     Au final, nous cherchons à ce que nos étudiants possèdent non seulement les notions actualisées sur les domaines mentionnés, mais qu’ ils en connaissent les potentialités, les défis sur le plan scientifique et qu’ils sachent se projeter dans le monde vaste et prometteur des applications.

Evaluation

test écrit sous forme de QCM et petites questions/exercices

Programme

Lundi à jeudi : cours incluant TP et illustrations
vendredi: bilan et évaluation

Le contenu est le suivant :
1.     Stratégie globale des énergies renouvelables ; Principe de la conversion et du stockage électrochimique. Bases thermodynamiques et cinétiques des piles et batterie.
2.     Hydrogène : Propriétés, Production, Stockage
3.     Les piles à combustible
Principes, matériaux et enjeux ; Piles basses températures (PEMFC, PAFC, AFC) ; Piles hautes températures (MCFC, SOFC) ; Nouveaux concepts (électrolytes protoniques, piles à oxydation directe du C, électrolytes composites)
4.     Les batteries
Des origines aux systèmes innovants ; Batteries au Pb, Ni-Cd, Ni-hydrures ; Batteries au lithium ; nouveaux concepts et systèmes
5.     Rôle des couches minces fonctionnalisées dans les piles et batteries

Pré-requis

Connaissances en électrochimie souhaitées mais non obligatoires. Les cours sont en principe auto-suffisants et ouverts à un public scientifique large

Equipe enseignante

Coordinateur du cours

Virginie LAIR : Chimie ParisTech –
virginie.lair@chimieparistech.psl.eu

Enseignants

- Michel Cassir (michel.cassir@chimieparistech.psl.eu)
- Domitille Giaume (domitille.giaume@chimieparistech.psl.eu)
- Virginie Lair (virginie.lair@chimieparistech.psl.eu)
- Armelle Ringuedé (armekle.ringude@chimieparistech.psl.eu)
- Jolanta Swiatowska (jolanta.swiatowska@chimieparistech.psl.eu)


 

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