Des fondations danoises accordent 300 millions de DKK à un centre pionnier pour le développement de matériaux et de technologies Power-to-X pour la transition verte. Le centre rassemble des chercheurs nationaux et internationaux de premier plan.
Crédit image : DTU (image fixe de la vidéo)
Un nouveau centre pionnier de développement de matériaux et de technologies pour Power-to-X accélérera la transition verte. Le Pioneer Center for Accelerating P2X Materials Discovery – dans le langage quotidien CAPeX – développera, entre autres activités, des matériaux plus efficaces et plus robustes pour convertir l’eau et le CO2 en carburants et produits chimiques durables en utilisant énergie verte des éoliennes et des cellules solaires.
Le centre pionnier a été rendu possible grâce à une subvention totale de 300 millions de DKK du ministère danois de l’Enseignement supérieur et des Sciences, de la Fondation nationale danoise pour la recherche, de la Fondation Carlsberg, de la Fondation Lundbeck, de la Fondation Novo Nordisk et de VILLUM FONDEN.
Les matériaux les plus efficaces utilisés aujourd’hui pour produire de l’hydrogène par électrolyse sont à base de minéraux rares et d’éléments terrestres.
L’un des défis les plus importants pour CAPeX est de développer de nouveaux catalyseurs durables pour l’électrolyse, évolutifs et utilisables à l’échelle mondiale, et de fournir des solutions durables, par exemple pour le transport lourd et le trafic aérien, qui peuvent être rendues si efficaces et peu coûteuses qu’elles atteindre les objectifs climatiques de l’ONU.
« Nous espérons que le centre pionnier montrera la voie dans la manière dont le Danemark soutient la recherche stratégique transformatrice de la plus haute qualité internationale. La vision des îlots énergétiques ne se réalisera que si nous pouvons utiliser la grande banque de connaissances danoise de Power-to-X pour faire évoluer la technologie. C’est précisément l’intention de CAPeX », déclare le directeur scientifique exécutif Thomas Bjørnholm, au nom du groupe de la fondation à l’origine de la subvention.
Accès en ligne aux données et aux laboratoires
CAPeX rassemble des experts et des compétences de pointe des universités danoises et de trois consortiums internationaux pour développer une nouvelle plate-forme puissante d’accélération des matériaux (MAP) pour le développement rapide de matériaux. Un MAP combine des simulations informatiques, des expérimentations et des robots de synthèse en boucle fermée, y compris au moyen de l’intelligence artificielle. La plate-forme devrait multiplier par cinq à dix le rythme de développement de nouveaux matériaux.
Le centre est géré dans le cadre d’un partenariat entre le DTU et l’Université d’Aalborg (AAU) et est situé dans un nouveau «Climate Challenge Laboratory» interdisciplinaire au DTU. Ici, des chercheurs du DTU, de l’AAU, de l’Université de Copenhague, de l’Université d’Aarhus et de l’Université du Danemark du Sud créeront un environnement interdisciplinaire révolutionnaire pour la technologie Power-to-X en collaboration avec des partenaires internationaux de l’Université de Stanford, de l’Université d’Utrecht et Université de Toronto.
« La crise climatique est un défi mondial urgent qui nécessite une approche radicalement nouvelle du développement des matériaux si nous voulons que de nouvelles technologies vertes soient prêtes à temps. La tâche dépasse ce que le chercheur individuel, le laboratoire individuel ou le pays individuel peut résoudre. Par conséquent, nous voulons créer un concept et une plate-forme pour une toute nouvelle façon interdisciplinaire de travailler ensemble à l’échelle nationale et internationale. Nous le faisons à travers un certain nombre d’activités, notamment en créant un accès en ligne aux données, aux ordinateurs et aux équipements de différents laboratoires, afin que nous puissions partager et utiliser les données de toutes les parties du processus de développement aussi efficacement que possible », déclare Tejs Vegge, Professeur au DTU et responsable du CAPeX.
Jumeaux numériques
Le professeur Frede Blaabjerg de l’Université d’Aalborg est co-responsable de CAPeX et dirige le développement d’un soi-disant jumeau numérique, où les chercheurs d’un univers virtuel peuvent concevoir, tester et analyser de nouveaux matériaux, cellules et systèmes avant leur fabrication.
L’objectif est de permettre de prédire comment les matériaux et les systèmes changent leurs propriétés et leur comportement depuis le niveau atomique jusqu’à l’optimisation d’un îlot énergétique.
« Le jumeau numérique est une simulation virtuelle des processus et des matériaux qui doivent être testés et développés dans CAPeX. Comme le jumeau est basé sur la simulation mathématique, nous ne sommes pas ralentis par la consommation normale de temps et de ressources pour la mise en place des tests. Sur cette base, nous pouvons à la fois décrire des processus qui, en réalité, nécessitent beaucoup de temps, et tester des matériaux avec de nombreuses qualités différentes à la fois », explique Frede Blaabjerg.
Carburants verts
L’une des premières tâches de CAPeX sera de développer de nouveaux matériaux pour la production de carburants verts liquides, afin que la technologie devienne beaucoup plus efficace et durable qu’aujourd’hui, et puisse être diffusée à l’échelle mondiale.
Vient ensuite la construction d’un programme de formation complet pour la prochaine génération de chercheurs et d’experts Power-to-X, qui auront accès à plus de 100 postes de doctorat et postdoctoraux pendant la durée de vie du centre, notamment par le biais de trois programmes de bourses avec séjours d’échange à l’Université de Stanford, à l’Université de Toronto et à l’Université d’Utrecht.
Au cours de la période de projet de 13 ans, CAPeX élargira la plate-forme de recherche sur la composition de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies Power-to-X qui utilisent l’énergie verte des éoliennes pour produire des produits chimiques, des plastiques, des médicaments et même des protéines durables pour les aliments. .
Source: DTU
