27.10.2023
Le Conseil européen de la recherche (ERC) a annoncé hier quels groupes de chercheurs se sont vu attribuer une ERC Synergy Grant. Deux chercheurs en font partie : Le projet "AxoBrain" avec Barbara Treutlein du département Biosystèmes de l’EPF de Bâle et le projet "HYROPE" avec Nicolas Noiray du département Génie mécanique et des procédés bénéficient chacun d’une subvention d’environ trois millions de francs. Ainsi, ce sont au total 5,9 millions de francs qui sont versés à l’ETH Zurich.
Dix chercheurs ont répondu à la mise au concours des ERC Synergy Grants de cette année. Deux d’entre eux ont été retenus. Le taux de réussite est donc de 20 pour cent, ce qui est supérieur à la moyenne européenne.
L’axolotl, une salamandre mexicaine, est un animal extraordinaire qui peut régénérer des parties de son cerveau après des blessures graves. Les mécanismes moléculaires qui contrôlent cette régénération ne sont toutefois pas clairs. On ignore également si les circuits nerveux et le comportement sont entièrement restaurés. Le projet ERC Synergy "AxoBrain", auquel participe la professeure de l’ETH Barbara Treutlein, souhaite donc combiner les approches modernes les plus diverses pour comprendre comment les cellules cérébrales de la salamandre réagissent aux dommages et régénèrent les circuits comportementaux. La cartographie des types de cellules cérébrales et de leurs connexions chez l’axolotl permettra d’approfondir la compréhension de l’organisation et de l’évolution du cerveau des vertébrés. Les connaissances acquises chez l’axolotl conduiront à de nouvelles stratégies de régénération des tissus des mammifères, utilisables en clinique.
Le projet AxoBrain réunit une équipe diversifiée de partenaires égaux qui se complètent parfaitement : Elly Tanaka (IMP Vienne), une pionnière de la biologie et de la régénération de l’axolotl, Barbara Treutlein (ETH Zurich), une experte en technologies de cellules uniques et en neurodéveloppement, et Kevin Briggmann (MPI Bonn), un neuroéthologue informatique expert en neurosciences comportementales et en connectomique. Chaque partenaire du projet recevra environ trois millions d’euros.
Face au problème du climat, il faut en un temps record des technologies de turbines à gaz pour la combustion de l’hydrogène et de l’ammoniac. Ces turbines à gaz sans carbone seront cruciales pour l’aviation et la production d’électricité, car l’électrification de l’aviation n’est pas réalisable dans les prochaines décennies en raison de la densité énergétique beaucoup plus faible des batteries par rapport aux combustibles chimiques. Avec la production future d’hydrogène par l’énergie hydraulique, nucléaire, solaire ou éolienne, les turbines d’avion à hydrogène sont considérées comme l’option la plus prometteuse pour la décarbonisation du transport aérien sur un continent. En ce qui concerne la production d’électricité, les turbines à gaz fonctionnant à l’hydrogène ou à l’ammoniac sont une option utile pour les pays qui ne peuvent pas compter sur de grandes quantités d’électricité sans carbone provenant de l’énergie hydraulique ou nucléaire et qui souhaitent développer fortement leurs sources d’énergie éolienne et solaire.
L’hydrogène et l’ammoniac soulèvent toutefois des questions fondamentales, car ils présentent des caractéristiques de combustion et d’émission différentes de celles des hydrocarbures. L’hydrogène est très diffusible et extrêmement réactif, et son taux de combustion turbulente présente une dépendance inexplicable à la pression. Prévoir si les flammes d’hydrogène, stables à la pression atmosphérique, le sont également à des pressions plus élevées, comme celles requises par les turbines à gaz, est un problème non résolu. Bien que l’ammoniac soit un bon vecteur d’hydrogène, qui peut être partiellement décomposé en hydrogène, il est peu réactif et nécessite un contrôle minutieux des émissions d’oxyde d’azote. La manière dont il faut gérer les effets de la pression sur la combustion de ces combustibles n’a pas été étudiée.
Dans le cadre de l’ERC Synergy Grant HYROPE, quatre laboratoires européens mettent en commun leurs compétences clés pour réaliser des expériences à pression atmosphérique et à haute pression, combinées à des simulations de haute performance, en utilisant des diagnostics laser de pointe. Les chercheurs souhaitent ainsi mieux comprendre et prédire la physique de la combustion de l’hydrogène et de l’ammoniac. Ils souhaitent en outre développer de nouveaux concepts de brûleurs pour ces combustibles sans carbone. Nicolas Noiray, professeur de thermodynamique, apportera à son équipe de l’ETH Zurich son expertise en dynamique de la combustion ainsi que la plateforme de recherche expérimentale sur la combustion turbulente qu’il a développée dans le cadre de son ERC Consolidator Grant actuel.
Les bases scientifiques du projet HYROPE permettront d’accélérer le développement de nouveaux systèmes de combustion à haute densité de puissance pour l’hydrogène et l’ammoniac et de libérer le potentiel des turbines à gaz sans carbone.
L’ensemble du projet bénéficie d’une subvention de 12,75 millions d’euros, dont Nicolas Noiray reçoit environ 3,2 millions d’euros.
