Les énergies renouvelables

La production d’énergie propre est aujourd’hui l’un des principaux enjeux de notre société. Les solides poreux peuvent apporter de nombreuses réponses, voire révolutionner le domaine de la conversion et du stockage de l’énergie. Les équipes de Respore se sont associées pour relever les défis scientifiques qui restent à relever avant l’élaboration de matériaux utiles et utilisables à grande échelle.

Les architectures poreuses contrôlées peuvent servir, selon les applications ciblées, d’éléments passifs ou actifs. En modulant leurs propriétés électroniques, optiques ou mécaniques, il est possible de construire des architectures bi-fonctionnelles au sein d’un même matériau et de créer des systèmes actifs et intelligents : électrodes 3D, cellules photovoltaïques plus performantes, etc.

Par exemple, utiliser la sélectivité des membranes poreuses afin de capturer le CO₂ tout en produisant de l’électricité. Mais l’avancée serait encore plus importante en utilisant ces membranes comme hôte de capteurs, additifs ou de molécules auto-réparantes qui permettraient de suivre l’état de santé des batteries et par ce fait d’allonger leur pérennité.

De nouvelles générations de batteries pourraient également voir le jour en utilisant des solides poreux pour fabriquer des membranes à conductivités exacerbées et lever les verrous technologiques actuels liés aux batteries à base de Lithium.

Au delà, la recherche sur les solides poreux ouvre la voie à des systèmes plus performants pour le stockage de gaz stratégiques biosourcés comme le méthane ou le dihydrogène (H₂), la capture du dioxyde de carbone (CO₂) ou le transfert de chaleur (solaire thermique, pompes à chaleur…).

Prenons l’exemple du  dihydrogène (H₂), communément appelé hydrogène, qui peut être converti en électricité, en chaleur ou en force motrice. Produire du H₂ à grande échelle à partir de la biomasse ou de la dissociation de l’eau permettrait d’en faire une véritable source d’énergie alternative aux hydrocarbures. Cette production pourrait s’effectuer à partir de procédés utilisant de nouveaux (photo)catalyseurs poreux pour accéder à des performances supérieures et durables.