Le LabCom Pigaz a été renouvelé en avril dernier. Il a été créé par le Laboratoire Réaction et Génie des procédés de Nancy (CNRS – Université de Lorraine) et le groupe industriel Air Liquide dans le but de développer des procédés intensifiés pour le gaz. Une feuille de route scientifique commune instaurée pour 2026-2030.

Il s’agit d’une collaboration fructueuse qui dure depuis huit ans et qui va se poursuivre. Le Laboratoire Réaction et Génie des procédés (LRGP) de Nancy (CNRS – Université de Lorraine) et le groupe industriel Air Liquide ont officialisé, en avril dernier, le renouvellement du laboratoire commun Pigaz. les deux partenaires ont initié cette structure conjointe en 2017 pour explorer plusieurs thématiques scientifiques parmi lesquelles : l’efficacité énergétique, l’extrapolation à grande échelle, les procédés multitechnologies, l’intensification des procédés, l’expérimentation et la modélisation.
Dans le détail, la collaboration a conduit à étudier différents sujets, tels que les réacteurs-échangeurs pour la conversion des gaz, les contacteurs structurés pour les échanges de matière et de chaleur, les techniques de séparation par hybridation (membranes, absorption, adsorption…), les modèles thermodynamiques et les cycles énergétiques, la production de biométhane ou, encore, la mise en place d’outils de simulation communs.

Travailler sur des sujets scientifiques à potentiel industriel

Dans le cadre de la nouvelle mouture du LabCom, le LRGP et le groupe Air Liquide vont déterminer un programme scientifique commun pour 2026-2030. « Nous souhaitons étendre cette collaboration, car nous estimons que nous avons encore des sujets à explorer dans les domaines de compétence du laboratoire. Nous voulons poursuivre le travail sur l’architecture et l’intensification des procédés, par exemple concernant le captage de CO₂ pour nos clients cimentiers ou sur nos propres sites de production », indique Philippe Arpentinier, conseiller scientifique chez Air Liquide et codirecteur du laboratoire commun.

Les partenaires vont étudier, en particulier, les échangeurs thermiques dysphasiques, les réacteurs catalytiques pour la conversion des gaz en vue de la production de gaz industriels (hydrogène), les machines à cycles thermodynamiques de production d’énergie utilisant des fluides réactifs ou, encore, les procédés de séparation de gaz et systèmes hybrides réaction-séparation pour l’obtention de CO₂ issu de fumées industrielles. D’autre part, le LabCom Pigaz va se pencher sur la modélisation thermodynamique des mélanges de gaz, ce qui pourrait faciliter l’ingénierie industrielle et le transport. « Disposer de modèles fiables permet de dimensionner au mieux nos équipements et, idéalement, de limiter les coûts tout en augmentant la productivité », explique Philippe Arpentinier. 

Une collaboration gagnant-gagnant

Depuis 2017, le LabCom Pigaz a conduit à l’hébergement de thèses, des stages ENSIC (École nationale supérieure des industries chimiques de Nancy) et à la réalisation d’études spécifiques. Au niveau scientifique, cela s’est concrétisé par neuf publications dans des revues scientifiques et dix présentations effectuées lors de congrès. En outre, quatre membres du département R&D d’Air Liquide ont pu opérer une installation expérimentale construite au LRGP et un doctorant a été embauché par Air Liquide à l’issue de sa thèse sur le biométhane. Ensemble, les deux partenaires ont même bénéficié d’un financement européen pour le projet de recherche M²ARE (Maritime Methanol: Adaptable, Renewable and Environmentally-friendly), qui porte sur la production de méthanol comme carburant pour le secteur du transport maritime. Le projet avait pour objectif de développer un procédé de synthèse de méthanol à faible coût et peu émetteur de carbone, à partir d’énergies renouvelables.