Mélusine : 5 ans d’innovations au service de la décarbonation de l’industrie électrique

 
Publié le 26/03/2024
Eric Favre présentant l'un des pilotes de Mélusine

MELUSINE, l'équipe commune de recherche formée en 2018 entre la R&D d'EDF et le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (CNRS / Université de Lorraine) de Nancy, célèbre cinq années de collaboration fructueuse dans la maîtrise des effluents de l'usine électrique du futur. 

Depuis sa création, MELUSINE a oeuvré à l'étude, la conception et l’optimisation de procédés appliqués au traitement de fluides en milieu industriel, se concentrant particulièrement sur le développement de technologies membranaires pour répondre aux défis environnementaux, à la décarbonation de l’industrie et à la conception des centrales du futur. 

En cinq ans de travaux communs, les résultats sont impressionnants : cinq pilotes de laboratoire construits et opérationnels, trois thèses lancées, deux brevets déposés, deux projets France Relance acceptés (volet conservation de l’emploi) et une vingtaine de communications scientifiques. 

Cette collaboration exemplaire entre l'académie et l'industrie a permis de développer des méthodologies génériques, numériques et expérimentales pour évaluer des procédés innovants de transformation de la matière et de l'énergie. 

 « Notre idée est de tester de nouveaux procédés, notamment les séparations par membranes. Les membranes sont des matériaux nano-structurés, des sortes de tamis très fins, qui révolutionnent certaines industries. C’était très peu utilisé en production d’énergie », explique Eric Favre, porteur du projet, professeur à l’Université de Lorraine. Cette approche novatrice a déjà démontré une efficacité impressionnante. « Nous gagnons 10 fois en efficacité énergétique par rapport aux anciens systèmes », explique Thibaut Neveux, Chercheur à la R&D d’EDF spécialisé dans l'ingénierie des systèmes chimiques et des procédés. 

Le laboratoire prévoit son premier test en conditions réelles en 2025, marquant une étape cruciale dans l'application pratique de ces innovations. 

Forts de ces réussites, les partenaires - EDF, le CNRS et l’Université de Lorraine - ont exprimé en 2022 leur volonté de renouveler cette équipe pour 5 ans, avec une focalisation élargie sur les domaines de l’eau au sens large et de la production décarbonée, couvrant le traitement des eaux et des gaz, le recyclage de produits chimiques ou encore d’eau pure. 

Surnommée « MELUSINE 2 », la poursuite de cette collaboration s'engage à placer les procédés au service des empreintes eau et carbone au coeur de ses futurs travaux. Cette initiative vise à contribuer activement à la décarbonation des usages dans l'industrie électrique, poursuivant ainsi la quête constante d'amélioration de l'empreinte environnementale dans la production d'électricité décarbonée. 

Comment contribuer à la décarbonation des usages ? C'est une question persistante, même pour un producteur d’électricité décarbonée. Les recherches de MELUSINE, tournées vers un avenir pas si lointain, s'efforcent de répondre à cette préoccupation cruciale pour le bien de notre planète. 

« Le CNRS se réjouit de la poursuite du laboratoire commun Mélusine. S’inscrivant dans une relation de près de 15 ans entre le LRGP et EDF, il a permis aux deux acteurs de structurer leur partenariat, d’abord autour de la thématique du traitement membranaire des effluents liquides, pour ensuite l’étendre à des sujets voisins tels que le traitement et le recyclage de l’eau ou le captage de CO2. Une réorientation rendue possible par le modèle à la fois souple et engageant des laboratoires communs qui permet aujourd’hui d’inscrire les travaux de Mélusine dans les 4 thématiques transversales de recherche du LRGP et qui donne au partenaire industriel un accès à des compétences et des moyens d’essais uniques. » Jean-Luc Moullet, Directeur général délégué à l’innovation du CNRS.

« Mélusine est l’illustration d’un partenariat avec les compétences basées en région Grand-Est et des besoins de la R&D d’un industriel comme EDF : un duo gagnant de recherche appliquée au monde industriel. La poursuite de ce partenariat contribue à la recherche de nouveaux leviers de décarbonation pour nos clients industriels. » Jean-François Camus, chargé de mission Innovation – Direction Action Régionale EDF Grand Est

« Mélusine est une belle illustration de collaboration féconde entre la recherche académique et l’industrie. Ce partenariat s'inscrit pleinement au coeur de défis dont s'est saisie depuis plusieurs années, avec ses partenaires de recherche du site lorrain, l’Université de Lorraine, à savoir les transitions à la fois énergétique et écologique. Nous souhaitons pleine réussite aux travaux de recherche qui s'annoncent dans le cadre de la deuxième phase de développement du laboratoire commun » Alain Hehn, Vice-président du conseil scientifique de l’Université de Lorraine. 

Melchior Faure (CNRS), Etienne Brière (EDF) et Alain Hehn (Université de Lorraine), signent la convention reconduisant le labcom Mélusine
En amphi, Eric Favre inaugure cette journée de célébration, placée sous le signe de la convivialité
Visite des pilotes et présentation des équipements scientifiques sous la houlette d'Eric Favre
Visite des pilotes et présentation des équipements scientifiques sous la houlette d'Eric Favre
In situ, Thibaut Neveux détaille les propriétés des technologies de filtration membranaire