Une équipe du Service de Physique de l'État Condensé (IRAMIS/SPEC – UMR 3680 CEA-CNRS) est coordinatrice du projet européen H2020 – FET Proactive* MAGENTA, qui est lancé le 23 janvier 2017, pour une durée de 4 ans (2017-2020). Ce projet, financé à hauteur de 5 M€, rassemble 10 partenaires européens, pour ouvrir une nouvelle voie technologique dans la recherche de matériaux et dispositifs magnéto-thermoélectriques, optimisés pour des applications de récupération de chaleur résiduelle.
Récupérer l'énergie à partir de faibles sources de chaleur, est une voie importante pour produire localement une énergie électrique utilisable et bon marché. Les dispositifs thermoélectriques actuels ont des rendements très faibles, et n'ont d'intérêt que pour des applications bien spécifiques (spatial notamment).
L'originalité du projet MAGENTA repose sur la capacité, récemment découverte, de conversion d'énergie thermique en énergie électrique des ferrofluides. Ces liquides se présentent sous la forme de dispersions colloïdales de nanoparticules magnétiques dans des liquides ioniques. Des approches expérimentales et théoriques seront mis en œuvre pour étudier d'un point de vue fondamental les nouveaux phénomènes magnéto-thermoélectriques dans les ferrofluides. Les simulations numériques proposées permettront d'affiner la structure des composés pour obtenir les conditions optimales de récupération d'énergie. Les matériaux thermoélectriques révolutionnaires proposés sont polyvalents et non toxiques.
Le projet est interdisciplinaire et regroupe physiciens, chimistes et électrochimistes, avec la participation active de 3 PME et 1 industriel impliqué dans la chaîne d'approvisionnement des matériaux, la conception et l'évaluation des performances de l'appareil et l'évaluation du marché. L'objectif est d'apporter à terme aux entreprises européennes, notamment dans les secteurs de l'automobile et de la microélectronique, le savoir-faire nécessaire pour développer toute une ingénierie de la récupération de chaleur résiduelle.
Rassemblant des laboratoires français, italiens, grecs, suisses, polonais et britanniques, le consortium travaillant sur le sujet est assez large pour se positionner en « communauté innovante » pour construire un écosystème d'innovation autour de la nouvelle technologie magnéto-thermoélectrique.
Schéma : Les dispositifs thermoélectriques permettent la récupération d'énergie électrique à partir de faibles différentes de températures entre une source chaude et une source froide. Les nouveaux ferrofluides étudiés dans le projet H2020 – Fet Proactive « MAGENTA » ouvrent une voie originale qui doit permettre d'atteindre de meilleurs rendements, pour des applications de récupération de l'énergie thermique locale et bon marché.
© CEA S. Nakamae.
Contact CEA : Sawako Nakamae (IRAMIS/SPEC/SPHYNX)
Voir : Les projets FET-Proactive , http://cordis.europa.eu/project/rcn/206507_fr.html
Actualité CEA : « Rechercher de nouveaux matériaux pour produire de l’électricité à partir de chaleur« .
Site WEB officiel du projet Magenta .
*Les appels à projets FET Proactive font partie du programme Technologies Futures et Émergentes (FET) d'Horizon 2020 (Pilier « Excellence Scientifique ») qui visent à soutenir des communautés scientifiques émergentes sur des thématiques d'avenir pour l'Union européenne.
En 2016, 12 nouveaux projets FET Proactive défient les frontières de l'innovation, dont le projet « MAGENTA », avec une coordination assurée par une équipe du CEA, dans le domaine des « Nouvelles technologies pour l'énergie et les matériaux fonctionnels ».
Collaborations :
Organismes de recherche :
- Commissariat à l’Energie Atomique (CEA)
- CNR- Istituto di Struttura della Materia (CNR)
- Centre National de Recherche Scientifique (PHNX)
- Institute of Nanoscience and Nanotechnology, NCSR “Demokritos”(NCSRD)
- Haute Ecole Spécialisée de Suisse Occidentale (HES-SO)
- Gdansk University of Technology (GUT)
Industriels et PME :