Le projet PROTIS [Couches protectrices minces de suboxyde de titane pour les couches de transport poreuses des électrolyseurs PEM] est l’un des projets qui permettra au LEMTA* de participer à l’accélération du déploiement de l’hydrogène, clé de voûte de la décarbonisation de l’industrie.
Issu de l’appel à Projets de recherche collaborative – internationale (PRCI) de l’Agence nationale de la recherche (ANR) entre la France et la Suisse, le projet est coordonné par l’Institut de la Corrosion et réunit les compétences du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (EMPA), et celles de l’équipe « Hydrogène et systèmes électrochimiques » du LEMTA : trois acteurs de renom dont l’objectif est de réduire le coût des électrolyseurs à membrane polymère.
Il existe encore des limites à la montée en échelle de cette technologie, notamment en raison de la grande quantité d’électro-catalyseurs en métaux nobles (platine et iridium) et de l’utilisation de composants en titane. Alors que la réduction de la teneur en iridium est l’objectif du projet MATHYLDE (également soutenu par le LEMTA), PROTIS visera à remplacer les composants en titane par de l’acier inoxydable, qui est beaucoup moins cher !
Néanmoins, l’utilisation de composants en acier inoxydable dans les électrolyseurs nécessite des revêtements protecteurs fonctionnels pour améliorer les performances. PROTIS étudiera les propriétés protectrices de fines couches de suboxyde de titane et leur microstructure sur des substrats en acier inoxydable, en s’appuyant sur l’expertise de l’EMPA en science des matériaux et sur les connaissances approfondies de l’Institut de la corrosion en matière de corrosion.
Sur la base de cette compréhension du processus, le LEMTA utilisera des matériaux fournis par les partenaires et effectuera des caractérisations in-operando pour évaluer l’influence des propriétés microstructurales sur la performance et la durabilité des électrolyseurs à membrane polymère. Encadrée par Gaël Maranzana et Feina Xu, la doctorante Kaoutar Lahlou Nabil sera chargée de faire avancer ce travail.
L’aboutissement du projet PROTIS permettra de lever l’un des principaux obstacles technologiques au déploiement des technologies de l’hydrogène, permettant ainsi une réduction considérable des dépenses d’investissement.
Ce projet pluridisciplinaire d’une durée de 42 mois (2023-2026) est financé par l’Agence nationale de la recherche française et le Fonds national suisse de la recherche scientifique.
Financement global : 828 k€ dont 271 k€ pour le LEMTA
* Laboratoire Énergies & Mécanique Théorique et Appliquée (CNRS/Université de Lorraine)
