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Direction de la recherche fondamentale
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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.
En s’appuyant sur des images satellite des Alpes européennes, des chercheurs du Centre d’étude de la neige (Météo-France, CNRS) et du CEA-Irig révèlent les conditions favorisant l’efflorescence des micro-algues responsables de la coloration rouge des glaciers. Celles-ci ne devraient pas impacter significativement la fonte des neiges au cours des prochaines décennies.
Des chercheurs du Biam (CEA/CNRS/AMU) poursuivent leurs investigations pour décrypter les mécanismes permettant aux algues de fixer le CO2 par photosynthèse. Conduite en collaboration avec la Carnegie Institution for Science de Stanford (Etats-Unis), leur étude propose plusieurs découvertes qui mettent en lumière des voies moléculaires pourtant sous-estimées.
Une collaboration impliquant l’Iramis et Solaronix a testé avec succès, en extérieur et sur une longue durée, une nouvelle cellule solaire pérovskite à contre-électrode en carbone. Ces essais dans des conditions inédites indiquent une progression nette en termes de stabilité à long terme.
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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.