RA 1  : Production d’énergie bas carbone

RA 1 : Production d’énergie bas-carbone

Objectifs :

• Amélioration de nouveaux concepts pour la conversion d’énergie sans carbone
• Améliorer les interactions fluide-structure dans les technologies de production d’énergie
• Améliorer la fiabilité et les performances des installations électriques

Pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de la limite des 2°C, il est essentiel de développer des technologies à faible émission de carbone et les énergies renouvelables. Pour atteindre cet objectif, il sera nécessaire d’améliorer la conversion des énergies à faible émission de carbone, en d’autres termes : capter l’énergie disponible autour de nous et la convertir en énergie utilisable, en particulier l’électricité.

L’énergie nucléaire, éolienne et solaire sont des moyens courants à faible émission de carbone pour convertir l’énergie (chaleur, vent et lumière) en électricité. Mais l’énergie solaire peut également être convertie en énergie comme le H2 ou le carburant. L’énergie des vagues est également étudiée pour convertir l’énergie cinétique en électricité. 

L’un des problèmes est que presque toutes les installations de production d’énergie sont soumises à des interactions fluide-structure. Le problème des interactions fluide-structure réside dans les vibrations induites par les écoulements turbulents, qui limitent la stabilité mécanique des installations industrielles. Même les parcs solaires peuvent être soumis à des vibrations causées par des rafales de vent, en particulier dans le sillage en aval des panneaux. 

Un autre exemple bien connu est celui des turbines, qui transforment l’énergie cinétique d’un flux de fluide (air ou eau) en électricité. L’intégrité structurelle et la durabilité sont des préoccupations majeures pour tous les types d’installations de production d’énergie, à la fois pour la sécurité et la durabilité économique. Un facteur clé à cet égard est le fait que les problèmes liés à la production d’énergie sont très similaires à ceux rencontrés dans d’autres domaines industriels, à condition que les matériaux soient identiques. Par exemple, la prédiction de la durée de service des rails sous la charge des trains qui passent est très similaire à celle associée aux cycles de pressurisation et de dépressurisation dans les réservoirs des centrales électriques.

Adresse e-mail du contact : ra1_e4c@ip-paris.fr