L’initiative LEAP-RE (Long-term Europe-Africa Partnership on Renewable Energy) lance son deuxième appel à projets de recherche collaboratifs sur les énergies renouvelables. Ces projets devront associer des partenaires européens et africains et répondre à une ou plusieurs des 6 thématiques proposées :
- Mapping renewable energy joint research and innovation
- End of life of renewable energy components
- Smart stand-alone systems
- Smart grids
- Productive uses of energy
- Domestic uses of energy
La date limite pour soumettre une pré-proposition (6 pages) est fixée au 23 septembre 2022. En cas de succès, les lauréats seront invités à soumettre un projet complet pour le 12 janvier au plus tard.
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L'initiative en quelques mots
L’initiative LEAP-RE, qui regroupe 83 partenaires des deux continents dont l’Université de Lorraine, vise à accroître l'utilisation des énergies renouvelables grâce à un ensemble équilibré de projets de recherche, de démonstration et de transfert de technologies sur les deux continents. Elle est structurée en 3 piliers :
- le pilier 1 regroupe les agences de financement de plusieurs pays européens et africains et finance différentes activités dont des appels à projets de recherche collaboratifs ouverts à l’extérieur. Lors du 1er appel à projets lancé en janvier 2021, LEAP-RE a reçu 124 candidatures. Seules 36 ont été présélectionnées, puis 13 ont été finalement sélectionnées pour financement. Parmi eux, 2 projets sont coordonnés par l’Université de Lorraine : MG FARM et QDSOC.
- le pilier 2 regroupe lui 8 projets de recherche et d’innovation déjà sélectionnés lors du lancement de l’initiative, dans lesquels interviennent les différents membres du consortium. L’Université de Lorraine coordonne l’un de ces projets : Geothermal Village
- le pilier 3 quant à lui rassemble toutes les activités de coordination globale et de valorisation de l’initiative.
Trois exemples de projets lorrains
Le projet Geothermal Village
Le projet « Geothermal Village » est porté par Yves Géraud et Bastien Walter du laboratoire GeoRessources. Ce projet d’une durée de 3 ans a débuté en mars 2021.
L’objectif de ce projet est de proposer des solutions de production d’électricité et d’usage directe de chaleur à partir de ressources géothermales pour des régions isolées et non-connectées aux réseaux de distribution d’énergie en Afrique de l’Est. Dans plusieurs des zones d’intérêt, il est également envisagé de produire de l’eau pour les besoins humains et agraires. Quatre pays africains sont impliqués dans ce projet à travers des organismes partenaires, la République de Djibouti avec l’ODDEG, l’Ethiopie avec l’UAA, le Rwanda avec EDCL et le Kenya avec l’UoN et SEPCO. Les partenaires européens sont l’UL, l’UBO, NORCE, SSSA, UNITO, le Fraunhofer IEG et Géo2D.
Le développement de ces ressources nécessite une approche multidisciplinaire, avec la reconnaissance et l’évaluation de la ressource géologique de la zone, l’identification de solutions techniques d’exploitation adaptées et l’appropriation de ces ressources par les populations en fonction de leurs besoins et de leurs capacités. Un renforcement des capacités locales est ainsi prévu pour garantir par la formation de personnels locaux la gestion et la maintenance des futures infrastructures. Ces éléments sont préalables à la mise en place de ces infrastructures et des forages et sont mis en œuvre par ce projet.
Les premiers travaux de reconnaissances géologiques et de concertation avec les populations locales ont pu être conduits pour la République de Djibouti et au Kenya.
Le projet MG FARM
Le projet MG-FARM « Les micro-réseaux autonomes intelligents comme solution pour l’électrification des exploitations agricoles » est porté par Serge Pierfederici, enseignant-chercheur du LEMTA, au côté de Lotfi Baghli, enseignant-chercheur du GREEN.
L'Algérie et le Maroc ont des plans ambitieux pour moderniser le secteur agricole dans le but d'assurer la sécurité alimentaire, d'accroître et de diversifier les exportations. En raison des rôles importants de l'énergie et de l'eau dans le développement de l'agriculture, la réalisation de ces objectifs dépend fortement du développement durable. Ce projet concerne le développement de micro-réseaux intelligents basés sur les énergies renouvelables pour soutenir le développement durable des trois secteurs : énergie, eau et agriculture.
L'objectif principal est d'adapter le système au profil de charge et aux stratégies de stockage des pratiques agricoles modernes et durables et de répondre aux besoins typiques tels que le pompage, l'irrigation et le refroidissement. En outre, le processus entre la production, la distribution et le stockage de l'électricité et de l'eau sera optimisé, par exemple en identifiant d'autres sources d'énergie renouvelable et d'eau, mais aussi en utilisant des réservoirs et des chambres de refroidissement comme moyens de stockage.
Les possibilités d'utilisation locale de l'énergie excédentaire produite dans le micro-réseau au cours des différentes saisons, par exemple dans les fermes ou les habitations voisines, seront explorées ainsi que les conditions idéales de connexion au réseau national. Cela permettrait l'injection de puissance ou la mise en place de différents services au réseau (par exemple, la restauration de la fréquence ou de la tension du réseau) à la demande à l'aide d'un système de stockage tampon.
La date officielle du début du projet est le 1er avril 2022 pour une durée 3 ans impliquant les partenaires suivants : Université de Tlemcen, et CDER-UDES (Algérie), IECORP SA et Université de Lorraine (France), TUB-WIP (Berlin), TUB-EET (Berlin) et MicroEnergy International GmbH (Allemagne), Ecole Nationale des Sciences Appliquées d’Oujda, Green Energy Park et International University of Rabat (Maroc).
Le projet QDSOC
Le projet QDSOC est porté par Raphaël Schneider du LRGP.
Le projet collaboratif QDSOC vise à développer de nouvelles cellules photovoltaïques (QDSSCs) sensibilisées par nanocristaux semiconducteurs appelés Quantum Dots (QDs) ne contenant pas de métal lourd et qui joueront le rôle de matériau absorbant dans les régions visible et infrarouge pour une utilisation optimale du spectre solaire. À cette fin, les partenaires français et sud-africains développeront conjointement de nouvelles voies de synthèse de QDs Ag-In-Zn-Se et CsSnX3-xYx (X, Y = halogène). L’interface entre les QDs et la photoélectrode TiO2 sera mise au point en Belgique et au Maroc en utilisant des procédés de dépôt humide ou sous vide, cela afin d’optimiser les transferts de charge via la formation de nanocanaux interconnectés dans le réseau TiO2. Des études mécanistes permettront d’étudier les transferts de charge entre les QDs Ag-In-Zn-Se et CsSnX3-xYx et TiO2 pour accroitre l’efficacité des QDSSCs. Des dispositifs complets seront assemblés en Belgique et au Maroc et à la fois la photoconversion et les propriétés (opto)électroniques seront étudiées pour mieux comprendre les relations entre la microstructuration, l’absorption de la lumière et les propriétés de transfert de charge. Enfin, un prototype sera développé par le partenaire marocain comme preuve de concept. Notre principal objectif est d’atteindre un rendement de photoconversion supérieur à 15%, ce qui constituerait une performance pour des cellules photovoltaïques sans métaux lourds.
En résumé, le projet QDSOC vise à développer de nouveaux nanomatériaux permettant de concevoir des cellules photovoltaïques puis des panneaux solaires plus efficaces et à réduire le coût de production d’électricité propre et renouvelable. Les résultats permettront également de mettre au point des dispositifs permettant une production autonome et décarbonée d’électricité afin d’assurer une indépendance énergétique.