Axe NTE

Aperçu

Les travaux de recherche menés visent à prévoir des approches vertueuses du recyclage pour valoriser certains systèmes liés aux nouvelles technologies pour l’énergie. Valoriser les matières que leurs composants contiennent. Trois technologies sont abordées : les aimants permanents utilisés dans les éoliennes pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique, les piles à combustible basse température qui convertissent de l’hydrogène (avec de l’oxygène) en électricité et enfin les panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité grâce aux rayonnements solaires. Ces (composants de) technologies bas carbone doivent montrer leur faible impact carbone sur toute leur durée de vie, y compris en fin de vie. Le projet s’attache donc à mettre au point des approches adaptées à chacun des systèmes étudiés avec comme point commun la recherche des procédés efficients (boucle courte) faisant usage tant que faire se peut de chimie verte.

Mots-clés : Recyclage, récupération de métaux et de polymères, chimie verte, recyclage boucle courte et fermée, matières premières secondaires, procédés électrochimiques, métallurgie des poudres, ionométallurgie, analyse de flux de matière, sonochimie.

Tâches

Nos recherches

Aimants permanents
Sorana LUCA (CEA – Liten)

Refabriquer des aimants permanents à partir d’aimants usagés de type NdFeB

Pile à combustible basse température (PEMFC)
Pierre PILUSO (CEA – Liten)

Valoriser les platinoïdes et les polymères fluorés contenus dans les piles à combustibles

Cellules photovoltaïques (PV)
Romain DUWALD (CEA – Liten)

Récupération des métaux d’intérêts (Ag, Cu, In,…) contenus dans les panneaux PV par voie ionométallurgique

Aperçu

Le projet RECAT-H₂ ambitionne de proposer des voies de recyclages des électrocatalyseurs impliqués dans les électrolyseurs de l’eau pour la production de dihydrogène (H₂). Ainsi, en milieu acide, les électrocatalyseurs à base de métaux peu abondants sur la croute terrestre, le platine et l’iridium seront recyclés par des procédés hydrométallurgiques et électrochimiques les plus écologiques possibles à la lumière des résultats d’analyse de cycle de vie. La même philosophie sera adoptée en milieu alcalin pour les électrocatalyseurs à base de métaux de transition, nickel, fer ou cobalt qui, bien que plus abondants, sont jugés critiques par l’Union Européenne. Ce projet collaboratif intègre également la refabrication d’électrocatalyseurs aux performances équivalentes à l’état de l’art, nécessitant une compréhension fine des mécanismes physico-chimiques en jeu.

Mots-clés : Recyclage, Electrolyse de l’eau (PEMWE, AWE), Métaux critiques (Platine, Iridium), Métaux stratégiques (Nickel, Cobalt), Processus hydrométallurgique et électrochimiques, Méthodes de caractérisation operando, Boucle fermée

Tâches

Nos recherches

Recyclage des métaux impliqués dans les électrolyseurs alcalins (Ni, Co…)
Mireille Turmine (LRS)

• Recherche d’électrolytes permettant la lixiviation et l’affinage électrosélectif
• Etude de la sélectivité des électrodépôts d’alliages à partir de la solution de lixiviation par diverses techniques dont la DHBT

Recyclage des métaux nobles impliquées dans les électrolyseurs acides (Pt, Ir…)
Laetitia Dubau (LEPMI)

• Mettre en lumière les relations structure-dissolution
• Transférer les conditions de lixiviation optimisées à des électrodes technologiques vieillies

Validation des procédés de recyclage
Mireille Turmine (LRS) et Laetitia Dubau (LEPMI)

• Refabriquer des électrodes issues du recyclage
• Valider les procédés en termes de performances électrochimiques