Pourquoi vous intéressez-vous au transport et au stockage de l’hydrogène ?
L’hydrogène comme source d’énergie est l’une des clés du développement de l’économie bas carbone mais son stockage et son transport constituent des verrous techniques à lever pour développer efficacement son utilisation. En effet son stockage sous forme liquide (à très basse température) ou sous forme compressée (jusqu’à des pressions de 700 bars), sont coûteux, complexes et comporte un certain danger. L’utilisation de liquides organiques porteurs d’hydrogène (LOHC, pour «Liquid Hydrogen Carrier») est probablement l’une des solutions les plus attrayantes pour lever ce verrou technique : les LOHC sont des composés organiques capables d’absorber et de libérer une fraction massique élevée d’hydrogène par des réactions chimiques, ce qui rend possible le stockage et le transport d’H2 dans des conditions ambiantes (par exemple en utilisant les pipelines existants, voir figure).

Quel est le projet de recherche ?
Avec ce projet, nous visons à développer l’utilisation de transporteurs d’hydrogène organique liquide (LOHC) émergents basés sur des composés contenant de l’azote1,2, et plus précisément des paires amine primaire/nitrile, en commençant par une alkylamine modèle telle que l’oléylamine (pour laquelle une activité dans la déshydrogénation des NPs de cobalt a déjà été établie par certains d’entre nous) et en s’étendant aux diamines/dinitriles telles que la paire 1,5-diaminopentane/1,3-dicyanopropane (qui remplit les exigences du LOHC4,5).

Un deuxième but a atteindre sera de développer de nouveaux catalyseurs abordables financièrement, efficaces sur le plan énergétique et cyclables, basés sur des nanoparticules bi-métalliques de cobalt, de nickel et de fer, soit colloïdales, soit supportées sur un matériau de silice, afin d’augmenter leur stabilité et leur cyclabilité.

Quelles applications envisagées ?
Le projet se situe dans le champ de la recherche fondamentale : il a pour but d’établir une preuve de concept dans l’utilisation de la paire diamine/dinitrile comme LOHC et d’identifier des catalyseurs bon marché pour déshydrogéner/hydrogéner ces molécules dans des conditions de température suffisamment douces pour qu’une utilisation de ces molécules et de ces catalyseurs soit par la suite envisageable.

Comment s’est montée le partenariat avec l’autre laboratoire ou équipe ?
Le projet repose sur l’expertise de 3 équipes :
Le laboratoire MONARIS (Christophe Petit) est chargé de la préparation des particules colloïdales bimétalliques qui serviront de catalyseurs.
L’IPCM (Marc Petit) pour l’évaluation des activités catalytiques en hydrogénation et déshydrogénation
le LRS où je m’intéresse en collaboration avec Souhir Boujday à l’immobilisation des particules métalliques sur des supports silices pour stabiliser les particules colloïdales et favoriser le recyclage du catalyseur.

La collaboration entre ces trois équipes va nous permettre principalement de gagne du temps vu qu’elles arrivent déjà avec leurs expertises et savoir faires respectifs : c’est cette forte complémentarité dans les compétences qui va nous faire avancer vite.

Votre projet est lauréat dans l’appel à projet doctorant. Comment s’est passé le recrutement ?
Le sujet de thèse a été publié sur le site web et le compte LinkedIn de l’école doctorale Physique et Chimie des Matériaux ; il a également été relayé par d’autres laboratoires. Suite à une première sélection sur dossier et des auditions (3 postulants auditionnés sur 17) le jury (constitué de la directrice de l’ED 397, Nadine Witkowski, d’un représentant de l’Institut de Science des Matériaux, Abhay Shukla, et des porteurs du projet) a sélectionné, en juin, un premier candidat qui s’est malheureusement désisté mi-juillet. Heureusement, nous avons pu trouver rapidement 4 candidats, recommandés par des collègues, les auditionner et sélectionner l’un d’entre eux avec l’accord du jury.

S’il y a eu des difficultés, quelles sont-elles ? et pourquoi ?
Globalement, nous avons trouvé que le calendrier était un peu trop serré. Il faudrait avoir la réponse concernant le financement un peu plus tôt pour se laisser plus de temps pour sélectionner le candidat.
Le projet qui sera développé par le doctorant nécessitant des compétences multiples, il n’était donc pas question de trouver un candidat qui les rassemble toutes.

Quels sont les plus d iMAT selon vous ?
Le fait de proposer des projets sur des thématiques très ciblées, ce qui permet de tout de suite savoir si on peut déposer un projet ou pas ; la rapidité et la simplicité du processus sont également deux points très positifs.

Pourquoi avoir répondu à l’AAP de iMAT plutôt qu’un autre ?
Cet appel à projet est une réelle opportunité pour nous puisqu’il nous permet de lancer cette collaboration et que nous pourrons ensuite nous appuyer sur les premiers résultats obtenus dans le cadre de cette thèse pour demander un soutien financier à d’autres organismes (par exmple à l’ANR ou à des collaborateurs industriels)

Quel est selon vous le bénéfice/les avantages que pourrait vous apporter l’institut ?
Le fait que ce projet ait été soutenu par l’Institut de Science des Matériaux est un atout : il apporte une caution scientifique supplémentaire. Et je pense que l’Institut pourrait également nous permettre d’accroitre la visibilité de ce projet.