Plateforme d'Excellence TRANSITION ENERGETIQUE

La Plateforme Technologique d’Excellence « Environnement et Transition énergétique » vise à doter les cinq universités de la Fédération Wallonie-Bruxelles d’équipements de recherche de pointe pour soutenir la transition énergétique régionale et européenne.

Elle ambitionne de fédérer les compétences universitaires autour d’une plateforme commune, favorisant les synergies et la valorisation des résultats scientifiques. 

Cette initiative renforcera la visibilité internationale des universités francophones belges et leur capacité à attirer des chercheurs et chercheuses de haut niveau.

L’objectif global est de concevoir et de piloter des systèmes énergétiques innovants, durables et intégrés.

Au niveau de l'UCLouvain, les équipements ont été installés et mis en service dans les instituts et plateformes technologiques repris ci-dessous.

Plateforme technologique Design, prototyping and testing of electromechanical devices

Pr Yann Bartosiewicz

• Visualisation et diagnostique optique d'écoulements - Matériel optique (laser pulsé, caméras, objectifs, ensemenceurs, générateur de volume, générateur de nappe, logiciel et PCs de traitement) permettant de faire de la visualisation et diagnostique d'écoulement par PIV (Particle Image Velocimetry), PTV (Particle tracking Velocimetry), ombroscopie (Schlieren/schadowgraphie, Background oriented  schlieren) 2D et 3D (tomographique) pour différents type découlements simple phase et diphasique (suivi/recontruction de bulles, goutte, particules): applications aérodynamique, combustion, écoulements internes (éjecteur, réacteur chimique, etc.), etc.
• Veine d'essai d'éjecteur supersonique axisymétrique transparente - Ejecteur transparent pour connection au banc d'essai existant. Demi-éjecteur pour calibration optique. Qualité optique pour réalisation de PIV.

Pr Philippe Chatelain

• Mur à vent Windshape - Cette soufflerie est en fait un mur de 3 m sur 3 m, composé de petits ventilateurs de 8 cm contrôlés indépendamment les uns des autres.  Chacun de ces 1296 pixels de vent contient deux ventilateurs en série pour atteindre des vitesses de l'ordre de 15 m/s. Ce mur de vent permet ainsi de façonner un écoulement hétérogène et instable de manière répétable, au moyen d'un serveur dédié. Il est en outre inclinable de manière continue entre l'horizontale et la verticale.
• Wind Doppler LiDAR - Dispositif de mesure du vent par Lidar: une tête optique mobile permet de scanner l'atmosphère de façon contrôlable, jusqu'a des distances de 12km et des résolutions de 50m.

Pr Francesco Contino

• Brûleur métal fuel - Brûleur de poudre métalliques avec allumage assisté au propane. Sa puissance maximale est de 5 kW. Il comprend des filtres capturant les nanoparticules produites ainsi qu'une enceinte transparente pour limiter la dispersion des produits de combustion.
• Spark ignition engine et Homogenous Charge Compression Ignition (HCCI) engine - Ensemble d'équipements comprenant deux moteurs, des capteurs de température, de pression, des débitmètres, des réchauffeurs et des analyseurs des gas exhaust pour tester différents combustibles (principalement hydrogène, méthane et ammoniac) avec diverses compositions de mélanges et différents principes de combustion.

Pr Emmanuel De Jaeger

• Simulation « avec matériel dans la boucle » HIL (Hardware In the Loop) - Tout ou partie d'une installation ou d'un système physique à l’essai est remplacée par un modèle informatique, fidèle réplique de l’existant, exécuté en temps réel sur le simulateur équipé d’entrées/sorties (E/S) s’interfaçant avec les systèmes de contrôle-commande ou autres équipements que l’on désire tester. Ce simulateur peut ainsi reproduire avec précision le système piloté et sa dynamique, ainsi que son instrumentation (capteurs/actionneurs), pour tester leurs interactions en boucle fermée, sans passer par un système réel.
  Ce simulateur peut par exemple être utilisé pour tester des algorithmes de contrôle et de protection de (micro-)réseaux électriques complexes et/ou de ressources distribuées diverses qui les composeront (systèmes de stockage d’énergie, électrolyseurs, productions décentralisées, charges flexibles telles que véhicules électriques ou pompes à chaleur etc.), en les soumettant notamment à des conditions de fonctionnement difficiles à réaliser sur réseau réel (modes dégradés, effets de perturbations, limites de stabilité) ou dans des configurations et modes opératoires innovants qu’il serait délicat ou impossible de tester en réseau réel.
• Banc d’essai destiné à la démonstration, au test et à la caractérisation de convertisseurs - Ce banc est principalement constitué de sources électriques programmables (AC/DC) réversibles, ainsi que du matériel de contrôle et protection et d’appareillage de mesure performant associés (mesures de performances énergétiques, analyseur de spectre, oscilloscope)

Pr Hervé Jeanmart

• Bombe calorimétrique - Bombe calorimétrique pour l'étude de la combustion biomasse avec apport hydrogène

Plateforme technologique Analysis, Characterisation, and Processing Laboratory

Pr Juray De Wilde

• Unité de mesures cinétiques pour réactions catalytiques du vapo/bi/tri-reformage avec diagnostics énergétiques et chimiques intégrés - L'unité a pour but d'étudier la réduction du CO₂ et l'amélioration de l'efficacité énergétique des processus visés.
• Unité pilote de bireformage - Transformation d'une unité pilote de vaporeformage à four électrique en unité pilote de bireformage et remplacement d'un chromatographe en phase gazeuse associé
• Unité pilote de chauffage direct d’un substrat structuré pour couche mince catalytique - Unité pilote de chauffage direct d’un substrat structuré pour couche mince catalytique par utilisation d’un champ électromagnétique avec diagnostics chimiques et énergétiques intégrés

Pr Joris Proost

• Unité pilote basse température alimenté en H2 électrolytique avec diagnostic intégré - Chambre modulable basse température alimentée en H2 ultra-pur pour l'étude in-situ de la synthèse d’ammoniac avec diagnostique intégré.

Plateforme technologique Mineral and Organic Chemical Analysis

Pr Patrick Gerin

• Accelerated Solvent Extraction - Préparation des échantillons: extraction des constituants solubilisables, en préalable à leur analyse
• Chromatographe en phase liquide
  - analyseur de fibres pour l'analyse de biomasse lignocellulosique - Equipement de fractionnement et d’analyse de biomasses lignocellulosiques, disponible commercialement sous la dénomination d’analyseur de fibres pour la mesure des fractions fibreuse brute (CF), détergent neutre (NDF), détergent acide (ADF) et de la fraction lignine détergent acide (ADL).
  En savoir plus
  - Chromatographie ionique
• Chromatographe en phase gaz - Détecteur MS
• Inductively coupled Plasma, Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) - Analyse élémentaire

Plateforme technologique Surface Characterization

Pr Damien Debecker

• Spectromètre XPS connecté à un réacteur catalytique - La spectrométrie des photoélectrons permet d'étudier la chimie de surface (quelques nm de profondeur) des matériaux, en particulier de catalyseurs hétérogènes, électrodes, films photovoltaïques, batteries, etc. Le spectromètre installé allie à la fois des performances analytiques excellentes (seuil de détection, stabilité des charges de surface, résolution, etc.) et une modularité particulièrement utile dans l'étude de matériaux fonctionnels. Le "réacteur catalytique" couplé au spectromètre est en fait une chambre permettant de traiter l'échantillon sous atmosphère et température contrôlée, avant de le transférer dans la chambre d'analyse sans repasser par les conditions ambiantes. Ceci permet d'étudier l'échantillon dans les conditions de son utilisation (par exemple tel qu'il est mis en oeuvre en réaction catalytique, après une activation dans le réacteur) et donc sans altération de la surface (exemple passivation, contamination, réhydratation, etc.).

Institute of Condensed Matter and Nanosciences

Pôle Molecular Chemistry, Materials and Catalysis

Pr Damien Debecker

• Réacteur modulable double lit pour l’étude catalytique de l’hydrogénation du CO₂ avec suivi analytique en ligne intégré et diagnostique énergétique intégré
  - Outil innovant de design de catalyseurs modèles à base de nanoparticules métalliques (et alliages) supportées, calibrées en taille, pour l’hydrogénation du CO₂ (spark ablation). L'installation couple un "powder coater" (qui génère un flux de particules fluidifiées et transportées par un inerte) et le "générateur" de nanoparticules par ablation spark. Cette méthode permet de créer des nanoparticules métalliques sans solvant/ligand/traitement thermique et de les déposer directement sur un support de catalyseur.
  - Spectromètre infrarouge monté sur une cellule de catalyse pour l’analyse des intermédiaires de surface en conditions réactionnelles et suivi analytique simultané de la réaction. La "cellule de catalyse" permet de mimer les conditions réactionnelles de manière fine pour observer in situ les espèces réagissant à la surface du catalyseur, et ainsi comprendre les mécanismes réactionnels (ce qui aide dans le design de nouveaux catalyseurs plus performants). 
  - Microréacteur couplé à un spectromètre de masse pour l’étude de catalyseurs d’hydrogénation en mode température-programmée (rampes de température avec réponse rapide : TPR, TPD, TPO, etc.) et pour les études cinétiques et thermodynamiques.
  - Chromatographie en phase gaz pour la détection et la quantification en ligne des réactifs et produits des réactions catalytiques.
• Réacteur modulable pour l'étude catalytique de la synthèse de l'ammoniac intégré et diagnostic énergétique intégré - Chromatographie en phase gaz  pour le la détection et la quantification en ligne des réactifs et produits des réactions catalytiques. 

Louvain Research Institute for Landscape, Architecture, Built Environment

Pr Geoffrey Van Moeseke - Pr Sergio Altomonte

• COCPHEAT, pour Chaleur Omnidirectionnelle Contrôlable pour recherches en PHysiologie, Energie, Architecture et Thermique - Dispositif de support et pilotage d'un ensemble d'équipements de confort thermique dynamiques de type "personal comfort systems" constitué d’un châssis articulé portant 16 panneaux rayonnant de 300 watt, pilotables et programmables individuellement en température et en puissance. Ce dispositif permet d’étudier les limites de perception, de satisfaction et de confort du chauffage par rayonnement dans des ambiances semi-contrôlées.
• Mannequin thermique - Voir ULiège