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Direction de la recherche fondamentale
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L'usage des sources d'énergie intermittentes ou nos besoins variables en énergie demandent des techniques de stockage d'énergie sur plusieurs mois. L'hydrogène est un bon vecteur énergétique, à condition de pouvoir le stocker efficacement de façon réversible. Ce stockage sous la forme d'hydrure de bore est une voie possible, mais qui exige de pouvoir régénérer les produits intermédiaires. Une voie catalytique douce est proposée par le Nimbe/LCMCE (CEA-Iramis) pour dépasser
Selon un collectif de recherche international impliquant le CEA-Irig et le CEA-Liten, la présence de capteurs internes affecte localement les réactions électrochimiques siégeant dans une batterie Li-ion. Un résultat qui intéresse particulièrement les industriels des batteries en phase de développement.
Les supercondensateurs sont des dispositifs de stockage d’énergie plus efficace que les batteries mais dont la capacité diminue plus vite au fur et à mesure des cycles charge/décharge. Pour pallier à cette limite, une collaboration CEA-Iramis / ENS Paris-Saclay développe un procédé qui consiste à greffer du tétrazine sur la partie active les composants en graphène.
Les structures carbonées sont de bons conducteurs thermiques et de l'électricité. Les tapis de nanotubes de carbone alignés verticalement font partie des nanomatériaux dont l’intérêt est démontré pour la gestion thermique ou le stockage d’énergie pour diverses applications en particulier des supercapacités. L'équipe de chercheurs rassemblée auprès de l'équipe LEDNA du LIDYL montre qu'il est possible de réduire l'empreinte carbone du procédé en faisant croître des nanotubes avec des produits biosourcés.
Des chercheurs du CEA-IRAMIS ont imaginé une structure en nanotube de carbone qui permet d’améliorer la conductivité des électrolytes. Le concept, actuellement développé dans les laboratoires de l’IRIG, du LITEN et de l’AMU, pourrait servir à fabriquer des batteries plus sûres et avec un plus haut potentiel énergétique et de puissance que ce qui se fait majoritairement aujourd’hui.
L’injection de glaçons cryogéniques sera la méthode utilisée dans ITER pour alimenter le plasma en combustible. Pour mieux comprendre leur comportement face aux plasma, le CEA-IRFM développe le code de simulation HPI2 qu’il confronte avec succès à des observations expérimentales sur le stellarator du National Institute for Fusion Science (NIFS) au Japon.
Les chercheurs du Biam (CEA/CNRS/AMU) ont découvert une nouvelle approche pour renforcer la capacité des microalgues à fixer et stocker le carbone atmosphérique : en modulant les voies de gestion des électrons au sein du chloroplaste, il est possible d’améliorer les processus énergétiques liés à la photosynthèse. Une avancée avec des applications prometteuses pour répondre aux enjeux climatiques et biotechnologiques.
En étudiant les gouttelettes lipidiques des cellules des algues, les chercheurs du Biam (CEA/CNRS/AMU) découvrent une protéine au rôle inédit à la fois structurel et enzymatique. Cette avancée dans la compréhension de la gestion énergétique des cellules ouvre des perspectives prometteuses pour optimiser les processus naturels à des fins scientifiques et industrielles.
Les chercheurs du CEA-IRFM développent avec l’Université d’Aix-Marseille un nouvel injecteur d’atomes à haute énergie pour chauffer le plasma. Avec un haut rendement, le concept Cigale permet un fonctionnement fiable et stable sur de longues périodes. Des conditions sine qua non pour l’exploitation des futures centrales à fusion.
Des scientifiques du BIAM ont identifié le rôle crucial d’une enzyme spécifique aux plantes dans la régulation de l’éclosion des cellules filles chez les microalgues. Cette avancée permet une meilleure gestion de la dégradation de la paroi cellulaire, facilitant la libération des cellules filles et donc, la production de biomasse.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.