Réunion du jeudi 22 février 2024 

Visite du LEMTA (Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée) et de l'ENSEM (École Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique) à Vandoeuvre, avec présentation des activités sur la pile à combustible et du véhicule ECO MARATHON.

Vingt personnes ont eu la chance et le plaisir d’effectuer cette visite, grâce à l’implication de notre collègue Jean-Pierre SARTEAUX.

Nous avons été accueillis par Mr Jérôme DILLET, ingénieur CNRS détaché au LEMTA, et par des étudiants du club ENSEM de l'éco-marathon.

Mr DILLET nous a présenté les activités de l'équipe Hydrogène et Systèmes Electrochimiques du LEMTA. Elles concernent toute la chaîne énergétique de l’hydrogène ; de sa production par électrolyse, à son stockage par compression électrochimique et à son utilisation dans des piles combustibles à membrane.

Une pile à combustible est un montage en série de plusieurs cellules. Chaque cellule est constituée d’un sandwich de deux plaques collectrices du courant où à l’intérieur est inséré un assemblage d’une membrane et de deux électrodes. Le catalyseur utilisé dans les électrodes reste à l’heure actuelle généralement le platine.

Le laboratoire dispose d’une dizaine de bancs d’expérimentation sécurisés pour tester des petites cellules instrumentées et segmentées de pile à combustible.  Ils cherchent à comprendre les phénomènes locaux de transport de charges, de matière et de chaleur dans le cœur de pile notamment dans les électrodes et dans la membrane.

Des études expérimentales sont combinées à des études de modélisation pour atteindre une meilleure efficacité des systèmes.

Deux verrous limitent notamment le déploiement de ces systèmes sur le marché : la durabilité des piles à combustible et le coût des éléments (membrane et catalyseur platine qui est un métal stratégique, rare et onéreux).

Ces recherches sont réalisées avec des partenariats universitaires nationaux et internationaux ainsi qu’avec des industriels comme Bosch, Symbio, Michelin, Faurecia, Breton, Fiat et des startups.

Ils mènent également une mission de formation des étudiants et de sensibilisation du grand public en participant par exemple à la compétition éco-marathon avec le véhicule Urban2 hydrogène de l’école d’ingénieur ENSEM.

Les étudiants nous ont présenté le véhicule Urban2, qui a concouru en 2023 , dans la catégorie "Urban Hydrogène". En mai, il a sur le circuit Paul Armagnac à Nogaro en France, obtenu le score maximum de 178 km/m3 d’hydrogène consommé. Ce qui lui a permis de concourir au World Championship à Bangalore en Inde en octobre où il est arrivé second, remportant le titre de véhicule à hydrogène le plus efficace du mondial.

Durant la dernière finale, les véhicules à combustion interne bien plus explosifs ont dominé les six premiers tours sur dix. Puis ne cessant de gagner en vitesse, l’Urban2 et son pilote sont parvenus à remonter à la seconde place à 0,7 seconde du premier, se hissant au rang de vice-champion du monde. Un résumé de l'aventure peut être trouvé dans le fichier joint.

La société Shell élabore les règles de cette compétition de l’éco-Marathon, règles qui changent chaque année.

Pour clôturer cette visite, encas et boissons nous ont été gracieusement proposés.

Un grand merci aux directeurs du LEMTA M. Olivier LOTTIN et de l’ENSEM M. Jean-François PETIN, à Mme Sophie DIDIERJEAN, à M. Jérôme DILLET, à M. Pascal FONTAINE (Fondateur du club) et aux étudiants du club ENSEM de l’éco-marathon.

Un film disponible sur CNRS Image,  ''Hydrogène, la révolution verte’’,  pourra vous orienter sur l'usage, dans les prochaines années, des piles à combustibles.

Marc ALNOT