IRP ELECTRO HYDROGEN

« Caractérisation électrochimique de nouveaux alliages métalliques pour des applications de stockage d’hydrogène et pour des applications de revêtement»

(INPCHEM)

1) Résumé et objectifs du projet

Historique du partenariat

Une longue tradition de collaboration et d’échange existe déjà entre Grenoble-INP (avec la participation des laboratoires SIMAP et LEPMI) et l’UFSCar (avec le Laboratoire des Métaux Amorphes et Nanocrystallin (LabNano) et le Laboratoire de l’Hydrogène en Métaux (LH2M) du Departement de Génie des Matériaux (DEMa)).

L’intensité de cette collaboration peut être illustrée par plusieurs projets binationaux et par la production conjointe de 65 articles scientifiques depuis 1996, réalisée en collaboration avec des chercheurs de Grenoble-INP et d’UFSCar.

Plusieurs thèses en co-orientation ou co-tutelle ont déjà été soutenues ou sont en cours dans le cadre de cette coopération, ainsi que de nombreuses missions de travail et de recherche impliquant des chercheurs des deux laboratoires.

Après un premier projet de collaboration formel entre Grenoble-INP et UFSCar, CAPES-COFECUB (1998 et 2002), une coopération plus récurrente et soutenue avec LEPMI a commencé avec le projet CAPES-BRAFITEC (2007-présent), impliquant les équipes brésiliennes de l’UFSCar et l’UFRJ et du côté français de Grenoble-INP et l’UGA. Ce projet a permis à plusieurs étudiants de l’UFSCar d’effectuer des stages au sein du LEPMI, travaillant surtout sur les propriétés électrochimiques et la résistance à la corrosion des alliages amorphes pour les applications de revêtement.

D’autres projets de coopération entre les laboratoires impliqués ici ont porté sur le développement de nanotubes de TiO2, l’application d’alliages de magnésium et de titane dans des implants orthopédiques, l’évaluation des caractéristiques de la nanostructure des alliages de Mg traitées par déformation plastique sévère pour stockage d’hydrogène et la production de matériaux nanoporeux pour des applications en catalyse.

Le programme de recherche a pour objectifs de renforcer la collaboration, les interactions et l’expertise des chercheurs du LEPMI –Grenoble-INP en France et du DEMa à l’UFSCar au Brésil, pour la caractérisation électrochimique de nouveaux alliages métalliques. Ces interactions entre les deux laboratoires qui sont aujourdhui pérennes sont centrées sur deux axes i) stockage de l’hydrogène et ii) caractérisation électrochimique de matériaux à haute tenue en corrosion, ces deux thématiques s’inscrivant dans un contexte sociétal et économique d’actualité (stockage et production de l’hydrogène, pétrochimie).

Axes de Recherche

Le premier axe de recherche est centré sur développement de nouveaux alliages de haute entropie qui selon leur composition peuvent présenter des propriétés intéressantes vis-à-vis du stockage de l’hydrogène tandis qu’une bonne tenue vis-à-vis de la corrosion est attendue.

Le second axe de recherche est relatif à l’évaluation des alliages métalliques récemment développés en vue d’une utilisation comme revêtement pour l’industrie pétrochimique.

Ces alliages comprennent différentes familles d’alliages à haute entropie ou pseudo-haute entropie, avec des compositions proches des aciers commerciaux à base de Bore. Leur composition aide à la formation d’une phase amorphe et contribue à améliorer la résistance à l’abrasion et à la corrosion (même après cristallisation partielle).

Pour ces deux types d’applications mettant en jeu des matériaux dont l’élaboration repose sur une même stratégie, les interactions entre les acteurs français et brésiliens sont idéalement complémentaires. Les chercheurs du DEMa ont une expertise reconnue dans le domaine de la conception d’alliage innovants, qui peut s’appuyer sur la forte compétence des membres du LEPMI dans des domaines de l’électrochimie et de la caractérisation (couplée par des méthodes physico-chimiques éventuellement).

2) Liste des participants

a) Participants en France

Nom, prénomLaboratoireEtablissement de rattachement/Employeur
Coordinateur Jean Claude Lepretre, DR CNRSLaboratoire d’Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces- (LEPMI) UMR5279CNRS /UNIV SAVOIE MONT BLANC / UNIV GRENOBLE ALPES  
Virginie RocheLaboratoire d’Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces- (LEPMI) UMR5279CNRS /UNIV SAVOIE MONT BLANC / UNIV GRENOBLE ALPES  
  

b) Participants Pays étranger

Brésil

Nom, prénomLaboratoireEtablissement de rattachement/Employeur
Coordinateur Walter José Botta FilhoCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET) Departamento de Engenharia de Materiais « DEMa- UFSCar »Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
Alberto Moreira Jorge JrCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET) Departamento de Engenharia de Materiais « DEMa- UFSCar »Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
  
Katia Regina CardosoDepartamento de Ciência e TecnologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Dilermando Nagle TravessaDepartamento de Ciência e TecnologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)

    Participants

    • Jean- Claude Lepretre (Laboratoire d’Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI) UMR5279, Coordinator France