CNRS Chimie
-A +A
Contact(s)
Communication CNRS Chimie
Imprimer

UCCS : une unité de recherche au service de la transition énergétique et environnementale

Entre les paillasses et les instruments de mesure, des silhouettes en blouse s’affairent dans les laboratoires de l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS)1 ainsi que dans ceux de l’Institut Michel-Eugène Chevreul (IMEC), avec qui elle partage et co-pilote plusieurs équipements scientifiques. Cette immersion, centrée sur quelques pôles parmi les nombreuses expertises du laboratoire, avait pour objectif de découvrir ou redécouvrir certains de ses espaces techniques moins visibles du grand public mais essentiels au fonctionnement de l’unité. Chercheurs, ingénieurs et doctorants y conçoivent de nouveaux matériaux pour répondre aux défis énergétiques et environnementaux de demain.

Notre force, c’est d’être capables de relier la recherche fondamentale à l’application concrète. On développe des matériaux, des catalyseurs, des formulations que l’on caractérise par des techniques avancées, souvent in situ ou operando. C’est ce qui nous permet d’être à la fois dans la compréhension et dans l’innovation.
Jean-François Lamonier, Professeur à l’Université de Lille et directeur du laboratoire

L’intelligence de la matière

Avec ses 240 membres, dont 15 chercheurs CNRS, 88 enseignants-chercheurs des Universités de Lille et d’Artois et de Centrale Lille, 47 personnels d’appui à la recherche et près d’une centaine de doctorants, l’UCCS est une véritable ruche scientifique. Les activités se répartissent en trois départements : catalyse et chimie moléculaire, catalyse hétérogène et chimie du solide. Toutes concourent à une même vision : une chimie durable, au service de la transition énergétique et environnementale. Les activités de recherche menées au sein du laboratoire sont majeures, tant par leur portée scientifique que par leur contribution aux enjeux industriels et sociétaux. Elles s’appuient sur des outils de haute performance, qui permettent aux équipes d’explorer des mécanismes complexes, de développer des matériaux innovants et de proposer des solutions pour la chimie de demain.

Dans la salle RMN : voir l’invisible

Derrière une vitre, un cylindre d’acier trône au centre, imposant. 

C’est notre spectromètre RMN 1,2 GHz. C’est l’un des plus puissants au monde. On l’utilise pour comprendre les sites actifs des catalyseurs, les défauts dans les matériaux, tout ce qui influe sur leurs propriétés optiques ou leur conductivité. Ce sont des données clés pour concevoir les électrolytes solides des batteries ou améliorer les matériaux photovoltaïques.
Olivier Lafon, Professeur à l’Université de Lille

Cet instrument, unique en France, a nécessité plus de dix ans de développement en partenariat avec l’entreprise Bruker. Il fait partie de l’infrastructure nationale Infranalytics, coordonnée par CNRS Chimie.

Nous sommes ouverts à la communauté scientifique française, académique comme industrielle. Les chercheurs soumettent leurs projets, et s’ils sont retenus, l’accès est pris en charge par l’infrastructure.
Olivier Lafon, Professeur à l’Université de Lille

Derrière la matière : le regard du D2RX

Un peu plus loin, dans les locaux de l’Institut Michel Eugène Chevreul (IMEC), les appareils de diffraction des rayons X déroulent leurs analyses silencieuses.

Notre mission, c’est de comprendre la structure des matériaux, de relier l’organisation atomique à leurs propriétés. Les chercheurs y étudient aussi bien des poudres que des couches minces ou des composés monocristallins : nous travaillons actuellement sur un projet de diffraction électronique qui permettrait de résoudre la structure de cristaux de très petite taille, non détectables par les approches classiques. C’est une demande forte du réseau RECIPROCS, et un instrument est déjà prévu à Caen. On espère bientôt le doubler ici, à Lille.
Frédéric Capet, Ingénieur de recherche CNRS et responsable technique du pôle D2RX

REALCAT et UPCAT : à pleine vitesse 

Dans une autre aile du bâtiment, l’atmosphère change : les tables en inox et les bras articulés d’un robot s’activent. La chimie s’y fait à grande vitesse. Ici, tout est pensé pour aller plus vite, plus loin. Soixante-dix projets sont menés chaque année, à parts égales entre partenaires industriels et académiques.

Sur REALCAT, on met au point des formulations catalytiques pour les procédés de demain. Grâce à des outils robotisés, on accélère le développement d’un facteur 10 à 100 par rapport à une manipulation manuelle. À côté, sur le pôle UPCAT, on monte en échelle. On passe du gramme au kilogramme, avec de vrais objets catalytiques qui pourront être testés sur des pilotes industriels. Le pôle REALCAT mêle catalyse chimique, biocatalyse et sciences des données, un trio unique au monde. L’intelligence artificielle nous aide à identifier les formulations les plus prometteuses et à explorer des combinaisons que l’humain seul n’aurait pas envisagées.

Sébastien Paul cite un projet emblématique : MethanCat, un catalyseur capable d’hydrogéner directement le CO₂ du biogaz sans le séparer. On est en plein dans la stratégie de l’énergie décarbonée, avec un brevet déjà déposé.
Sébastien Paul, Responsable scientifique du pôle

Du laboratoire à la société

Des pôles de caractérisation de haute technicité aux savoir-faire en synthèse de molécules et de matériaux, l’UCCS illustre une chimie collective alliant recherche fondamentale de haut niveau et innovations pleinement orientées vers les besoins de l’industrie. Ses collaborations avec Orano ou Framatome dans le domaine du nucléaire, SEGULA Technologies pour le transport maritime, ou encore la startup Voltify issue du laboratoire, montrent une recherche étroitement connectée au monde industriel.

Mon rôle, résume Jean-François Lamonier, c’est de créer les conditions pour que les chercheurs puissent s’épanouir, innover, et que la recherche trouve naturellement le chemin de la société.
Professeur à l’Université de Lille et directeur du laboratoire, Jean-François Lamonier

Rédacteur : SY

Notes :

[1] laboratoire Centrale Lille/CNRS/Université d’Artois/Université de Lille

Contact

Communication CNRS Chimie