Systèmes énergétiques complexes soutenables par le calcul numérique
Énergies renouvelables – Soutenabilité – Sobriété
- Objectifs
- Principe
- Activités
- Soutenabilité du numérique
- Illustrations
Objectif principal
Participer à l’effort d’optimisation des systèmes énergétiques complexes soutenables grâce au calcul numérique, auprès des étudiant·e·s et des chercheur·se·s, pour l’industrie et la société.
Sous-objectifs
- Le développement de l’offre de formation du campus sur les énergies, le fonctionnement et la conception des systèmes énergétiques et la soutenabilité de ceux-ci ;
- La mise en place de lieux et de temps d’échanges réguliers entre industriels, chercheur·se·s et étudiant·e·s du domaine ;
- La stimulation de la réalisation de projets (prototypes physiques, jumeaux numériques) par les étudiant·e·s ;
- L’accompagnement et le financement de stages applicatifs et travaux de recherche (post-doc, ingénierie) en laboratoire ;
- La consolidation des connaissances et des outils de recherche & développement, à destination des industriels et chercheur·se·s ;
- La transmission et la diffusion de l’expertise technique et scientifique du campus.
Transformation des Énergies
- É→électricité ou É→chaleur ou É→mécanique
- Optimisation des systèmes technologiques actuels bas-carbone
- Éolien, hydrogène, marin, turbine, photovoltaïque, pile à combustible, batterie, stockage, géothermie, vapeur, pompe-à-chaleur, biomasse, biocarburants, nucléaire
… par la Simulation (physique → modèles → calculs)
- Problèmes physiques complexes
- Codes de calcul 3D → codes ”système”
- Jumeaux virtuels
… Soutenable
- Bilan CO2 / environnemental très favorable (ACV)
- Simulations raisonnées (coût R&D ≪ gain d’efficacité)
Structuration du projet
2 thématiques
- A1 : Physique, modélisation et conception des systèmes énergétiques
- A2 : Outils de calcul et simulation numérique
3 espaces de moyens d’actions (workpackages)
- WP1 : Connaissances théoriques et fondamentales
- WP2 : Applications et projets
- WP3 : Consolidation et communication
3 contextes
- C1 : Pédagogique (écoles, université)
- C2 : Recherche (laboratoires)
- C3 : Partage du savoir et transfert
T1 – Certificat Énergie
Montage d’un certificat à l’école ENSEIRB-MATMECA valorisant l’expérience et l’engagement d’une partie des étudiant·e·s. Cela se traduira par le choix de cours spécifiques (existants ou nouvellement développés), stages et projets ciblés, des workshops d’expert·e·s industriel·le·s ainsi que des visites de sites industriels.
T2 – En·exp
Séminaires, conférences et tables rondes d’invité·es expertes du domaine (académie, industrie ou conseil), nationaux et internationaux, pour parler et échanger sur les technologies d’énergies renouvelables, la transition énergétique, la simulation numérique et les modèles, etc. Ces événements seront ouverts aux écoles de Bordeaux INP, Licences et Masters de l’Université de Bordeaux ainsi qu’au grand public.
T3 – En·nov
Accompagnement technique et financier de projets étudiants (pédagogiques, associatifs, entrepreneuriaux) pour le développement de démonstrateurs/prototypes/jumeaux numériques de systèmes énergétiques. C’est un lieu où les apprenant·e·s et enseignant·e·s pourront trouver du conseil et aide au montage et à la réalisation de leur projet, via un encadrement approfondi (pédagogique et/ou industriel) et des appels à projets financés. Le Fab’Lab (ENSEIRB-MATMECA) et l’incubateur INPulse (Bordeaux INP) pourront y participer.
T4 – En·sci
Mise en place d’une base bibliographique, d’outils de simulation et de données de référence (« benchmarks ») et publication d’articles, accessibles ouvertement et mis en valeur (site web dédié). Cette tâche inclut la participation à des workshops pour étudiant·e·s et chercheurs·se·s. Elle vise aussi le montage de projets communs laboratoires et industries en facilitant la mise en relation des acteurs dans un cadre scientifique.
T5 – En·lab
Financement de stages de recherche et post-docs/ingénieur·e·s fléchés – en cotutelle ou non avec des industriels – pour des étudiant·e·s issu·e·s du campus ou pour des profils extérieurs d’excellence.
T6 – En·com
Partage, communications, vulgarisation scientifique (articles, initiation à l’énergie ou au calcul, etc.) et démonstrations (prototypes physiques ou numériques) à destination du grand public (site web, presse, intervention auprès d’associations et collectivités).
La soutenabilité est le critère inhérent au projet. Celui-ci sera impérativement intégré à toutes les activités, au cœur des deux axes thématiques.
Les systèmes énergétiques considérés sont ceux pouvant agir concrètement et directement à l’atteinte des objectifs de faible impact carbone (dont une liste, non exhaustive, a été élaborée dans le contexte).
Du point de vue des calculs et de la simulation numérique, il est impératif que les démarches proposées incluent la maîtrise de leurs impacts environnementaux, notamment en termes d’émissions de GES, a minima du point de vue des ressources engagées pour leur réalisation. La minimisation de l’utilisation des ressources pour réaliser une étude d’ingénierie fait partie d’une stratégie de calcul responsable et est incluse dans nos critères d’évaluation. Aussi, les outils macroscopiques intégrés, sur la base des concepts de « modèles réduits », permettant de réduire les coûts de calcul, font partie des solutions techniques numériques légitimes de notre projet.
