Décarboner les énergies

Répondre à l’urgence climatique impose de transformer radicalement notre système énergétique en le décarbonant. Cette mutation nécessite de réduire progressivement notre recours aux énergies fossiles, qui constituent environ 80% de nos besoins énergétiques. Le virage vers une production d’électricité bas-carbone, notamment via les énergies renouvelables comme l’éolien et le solaire, est essentiel. Cependant, ce changement soulève un défi technique majeur : l’intermittence de ces sources d’énergie. La clé de la transition réside donc, entre autres, dans notre capacité à développer des solutions de stockage massives et efficaces, comme les batteries ou l’hydrogène, pour garantir un approvisionnement fiable et adapté à la demande.

Nos solutions de recherche sur la décarbonation des énergies

Pour relever le défi du stockage de l’énergie, les équipes de recherche de Nantes Université développent une expertise de pointe couvrant toute la chaîne de valeur, des matériaux innovants aux systèmes énergétiques complets.

• Concevoir les matériaux pour le stockage de demain : au sein de l’Institut des Matériaux (IMN) de Nantes, nos chercheurs et chercheuses travaillent à la racine des technologies de stockage. Leurs recherches visent à créer de nouveaux matériaux pour les batteries, les supercondensateurs et les systèmes à hydrogène (électrolyseurs, piles à combustible). Les objectifs sont multiples : réduire les coûts, augmenter la durée de vie et les performances, utiliser des ressources moins critiques et penser dès la conception au recyclage des composants.

• Une expertise reconnue sur l’hydrogène et les énergies marines : l’écosystème nantais est l’un des plus complets de France sur la filière hydrogène, réunissant laboratoires, industriels et un fort soutien des collectivités. La singularité de Nantes Université est sa spécialisation unique au niveau national sur le couplage entre l’hydrogène et les énergies marines renouvelables. Cette force permet de couvrir toute la chaîne de valeur, de la production d’hydrogène vert par électrolyse à partir d’éoliennes en mer, jusqu’à son utilisation.

• Des projets concrets, de la molécule à l’application : la recherche se traduit par des projets concrets et innovants.
  • Le LabEx ORACLE, coordonné par Centrale Nantes, est un projet fédérateur qui regroupe 9 laboratoires. Son but est d’accélérer le déploiement des énergies renouvelables en mer en levant les verrous technologiques et en travaillant sur leur efficacité, leur durabilité et leur fiabilité.
  • La valorisation des déchets en hydrogène est un autre exemple marquant. En partenariat avec des laboratoires et des start-ups locales, nos chercheurs ont développé des procédés pour produire de l’hydrogène vert à partir de déchets de bois, d’urine bovine et même de contenu de toilettes de camping-cars, illustrant une approche innovante de l’économie circulaire.

Quelles perspectives pour mieux agir ?

Un paradoxe traverse la révolution énergétique. Comment répondre à l’urgence climatique avec des innovations qui mûrissent sur le temps long ? Ce décalage nourrit un contraste fort entre, d’un côté, des attentes sociétales qui projettent une maturité immédiate des technologies, et de l’autre, une communauté scientifique consciente des marges de progression considérables à explorer.

L’histoire du moteur thermique, fruit de générations d’améliorations, rappelle qu’un système énergétique performant et respectueux de l’environnement se construit dans la durée, par un soutien constant à la recherche fondamentale. Accepter ce tempo et investir massivement aujourd’hui déterminera notre capacité à déployer demain des filières énergétiques réellement neutres, compétitives et garantes de notre indépendance énergétique.

« Le grand public a parfois l’impression que les technologies des énergies renouvelables sont déjà matures. C’est une erreur de perception.

Nous, chercheurs et chercheuses, voyons au contraire un immense potentiel d’innovation pour les rendre plus compétitives, plus durables et, au final, accélérer réellement la transition. »

Sandrine Aubrun, Professeure à Centrale Nantes, coordinatrice du LabEx ORACLE

« L’une de nos pistes les plus concrètes est la valorisation
de la biomasse et des déchets pour produire de l’hydrogène.

Nous menons par exemple des projets qui visent à transformer des déchets de bois ou agricoles pour créer un hydrogène “vert” à très faible empreinte carbone. Il y a un gisement d’innovations énormes dans l’économie circulaire. »

Olivier Joubert, Professeur à Nantes Université et chercheur à l’Institut des matériaux Jean Rouxel (CNRS/Nantes Université), directeur de la Fédération de Recherche Hydrogène FRH2