Doctorants en cotutelle entre l’université de Québec Trois Rivières et l'université Franche-Comté.
Laurene Grisot
Auteur 
VEJUX Cécilia

Consortium Hydrogène-Energie : Deux doctorants en cotutelle entre l’université de Québec Trois Rivières et l'université de Franche-Comté.

En novembre 2021, l’université de Franche-Comté et l’université du Québec à Trois-Rivières ont signé un nouveau consortium international de formation et de recherche sur la thématique de l’hydrogène-énergie et du développement durable. Ce consortium a pour objectif de favoriser la mobilité des étudiants et des enseignants chercheurs mais également de promouvoir les synergies dans des projets de recherche sur l’hydrogène Energie entre plusieurs pays. Depuis, une dynamique a été instaurée et deux doctorants Réné Bankati et Luis Miguel Perez sont venus pour 3 mois travailler sur la plateforme hydrogène Energie de Belfort pour effectuer leur doctorat en cotutelle entre l’université de Québec Trois Rivières et l'université Franche-Comté.

Rencontre

-Quel est votre parcours ? Etiez-vous déjà venus en France ?

René Bankati :

J'ai un diplôme d'ingénieur en génie électrique et un master en génie électrique. Actuellement, je fais ma troisième année de thèse en génie électrique à l’université de Franche-Comté. J’ai réalisé une partie de mon cycle d’ingénieur au Maroc puis à Toulouse, avant de partir au Québec pendant deux ans pour mon doctorat. Je ne connaissais pas du tout Belfort.

Luis Miguel Perez :

Je viens de Colombie. J’ai une licence et un Master en ingénierie électrique de l’université de Santander.  A l’inverse de René, je commence mon doctorat à l’université de Franche-Comté pour 18 mois. Je terminerai ma thèse à l’université de Québec Trois Rivières. Ce projet est très excitant car c’est la première fois que je viens en France.

 

-Vous avez intégré le laboratoire Femto ST, quels sont vos sujets de recherche ?

Luis Miguel Perez :

Je travaille sur un système de gestion de l’énergie sur la pile à combustible. J’analyse le fonctionnement d’un système mono pile afin de savoir si l’utilisation de la pile est bonne ou mauvaise, dans le but d'en prolonger la durée de vie. J’espère trouver un algorithme de pronostic avec mes différentes recherches et analyses.

René Bankati :

Aujourd’hui les véhicules hybrides à hydrogène sont composés d'une grosse pile à combustible et d’une batterie. Pour ma part, je travaille sur la gestion d’énergie d’un système multi-piles à combustible (composé de plusieurs petites piles à combustible) en me basant sur les pronostics de durées de vie. Pour faire simple, on utilise l’algorithme de pronostic que peut apporter le travail de Luis pour déterminer les durées de vie restantes des piles à combustible. Ensuite, ces données sont exploitées pour mieux gérer l'énergie et ce, dans le but d’améliorer la durée de vie du système multi-piles à combustible.

 

-Concrètement quelles avancées ces recherches pourraient apporter ?

René Bankati :

L’utilisation du pronostic dans la gestion d’énergie des systèmes multi-piles à combustible est un concept vraiment nouveau, il y a très peu de travaux sur ce sujet. C’est vraiment une piste intéressante. En effet, le système multi-piles offre une flexibilité importante en termes de gestion d’énergie. Lorsque la demande n’est pas répartie de façon équitable entre les piles, il y a de très fortes chances que celles-ci se dégradent et vieillissent différemment. Ainsi, en estimant leur durée de vie restante via le pronostic, et en prenant en considération ces estimations dans la gestion d’énergie, il sera possible d’améliorer la fiabilité de tout le système multi-piles et de prolonger sa durée de vie.

En termes d’objectifs, j’essaie de mettre en place un modèle de système multi-piles à combustible hybridé par une batterie, qui intègre tous les éléments essentiels au fonctionnement d’une stratégie de gestion d’énergie basée sur le pronostic. Ce travail de modélisation va me permettre de réaliser des simulations pour la validation numérique du concept. C’est un vrai challenge mais si les résultats sont intéressants, cela pourrait faire l’objet de publications dans des revues scientifiques spécialisées.

Luis Miguel Perez :

Concernant mes recherches, je modélise la pile à combustible, et comme un docteur le ferait pour son patient, j’analyse son état de santé, en prenant en compte des variables : la température, la qualité de l’air ou la pression par exemple. Ainsi je détermine dans quelle condition la pile a une meilleure durée de vie. Je collecte les données. Ce qui me permet de prédire comment la pile à combustible se comporte ou se dégrade en tendant de se projeter dans des conditions futures. Je travaille aussi avec l’intelligence artificielle et c’est très intéressant, car le comportement de la pile est reproduit et certaines données peuvent être mesurées avec l’IA comme la quantité d’eau dans la pile. On ne pourrait pas la mesurer sans cette technologie car les capteurs sont parfois limités. Tout cela pourra me permettre de trouver l’approche la plus adaptée et de trouver un algorithme de pronostic performant.

 

-Que vous apporte cette collaboration avec l’équipe de chercheurs de l’université de Franche-Comté ? 

Luis Miguel Perez :

Il y a beaucoup d’avantages à travailler avec des chercheurs plus expérimentés que nous ; ils sont très reconnus et nous apportent la connaissance et l’expérience dans le domaine. C’est un honneur de travailler avec eux. L’esprit d’équipe est bon et on échange avec des chercheurs du même domaine que nous, mais aussi d’autres domaines de recherche ce qui permet une certaine ouverture d’esprit.

René Bankati :

Echanger avec tous ces chercheurs, apporte un vrai plus. C'est une chose qui fait vraiment la force de la communauté des chercheurs.

Par exemple, j’ai pu leur présenter mes travaux. Ils connaissent beaucoup de choses, que ce soit en termes d'expérimentation, de simulation du fonctionnement du système. Le point de vue qu’ils ont apporté sur mes recherches était très enrichissant et m’a permis d’avoir de nouvelles idées à exploiter pour mon projet.

-Les méthodologies de travail et les outils sont- ils différents à Femto ST, de ceux utilisés dans les laboratoires de vos universités respectives ?

Luis Miguel Perez :

L’institut Femto ST de l’université de Franche-Comté a une très bonne réputation dans le domaine de l’hydrogène. Le laboratoire est très renommé et il y a des plateformes d’expérimentation assez pointue en comparaison avec l’université en Colombie. En termes d’outils, ou de logiciels nous utilisons des outils similaires.

 

-Pour vous, l’hydrogène est l’énergie d’avenir pour la transition écologique ?

René Bankati :

Je dirais que oui. L’hydrogène est une ressource en abondance. On l’obtient par extraction avec l’électrolyse de l’eau pour avoir de l’hydrogène pure. Mais il y a d’autres moyens de l’obtenir qui sont encore polluants comme le reformage de méthane par exemple. Il faudrait trouver un moyen de production totalement vert. Il y a encore des défis à relever. Mais si on y arrive, je crois vraiment que l’hydrogène a beaucoup à apporter au monde.

Luis Miguel Perez :

J’ajouterais que la problématique actuelle est le stockage de l’énergie et notamment de l’énergie renouvelable qui est intermittente et dépendante de la météo, du soleil, du vent.  Avec l’hydrogène et les piles à combustibles on pourra mieux stocker l’énergie en plus grande quantité et l’utiliser en continue. De plus, les piles peuvent également produire de la chaleur, on peut donc l’envisager aussi pour d’autres besoins, comme le chauffage.

Qu'est-ce qui vous a donné envie de faire des études en énergie ? 

Luis Miguel Perez :

J’ai toujours rêvé de devenir ingénieur électrique. Je vois en Colombie depuis de nombreuses années, des phénomènes qui apparaissent, des changements climatiques qui impactent beaucoup les populations. C’est une réalité à laquelle on doit faire face et qui me motive pour réussir à trouver des solutions pour améliorer cette situation problématique.

René Bankati :

Moi, je me souviens, que ma mère me disait toujours quand j’étais plus jeune : « Dans ta vie, crains Dieu et respecte la nature. »  Quand on se rend compte que nous sommes responsables de la production des gaz polluants qui conduisent à ce réchauffement climatique depuis un certain nombre d'années maintenant, on ne peut pas rester indifférent. C’est pour cela que j’avais envie de travailler dans le domaine des énergies renouvelables. 

En 2019, les études de la NASA ont montré que depuis l’ère préindustrielle, les émissions de CO2 conduisent à une augmentation moyenne de la température de la planète d'environ 0,13 °C sur une année ! Dans 50 ans, imaginez ce que cela va devenir avec toutes les canicules et les conditions extrêmes climatiques qu'on vit déjà ? Alors oui, j’ai envie d’apporter ma pierre à l'édifice et de changer cela.

 

-Quels sont vos projets après votre doctorat ?

René Bankati :

J’ai envie de continuer en tant qu’ingénieur en recherche et développement plutôt en entreprise. J’espère travailler sur de nombreux projets concrets en rapport avec l’hydrogène et l’énergie.

Luis Miguel Perez :

Pour ma part, je veux continuer à faire de la recherche sur les énergies renouvelables et ses applications industrielles. Mais pour le moment, je commence tout juste mon doctorat, donc on verra !

Merci à ces deux doctorants pour leurs témoignages. Nous leur souhaitons une pleine réussite dans leur recherche et la fin de leurs études à l’université de Franche-Comté !