Depuis fin 2021, dans le cadre du programme ARD MATEX, l’ICMN, laboratoire de l’université d’Orléans/CNRS, mène le projet COTEC, en partenariat avec IDI composites international, entreprise basée à Vineuil (41) spécialiste de la fabrication de composites thermodurcissables et des laboratoires CEMHTI (CNRS) et PCM2E (Université de Tours). L’ambition est de proposer des résines non toxiques dans l’élaboration de plaques bipolaires, élément clé des piles à hydrogène, et ainsi ouvrir la voie à des solutions plus durables pour l’électrification des transports.

Les piles à combustible représentent une alternative plausible et plus vertueuse face aux moteurs thermiques et électriques classiques. Un marché à fort potentiel pour l’avenir du secteur des transports. Pour répondre à cet enjeu écologique et économique, le laboratoire ICMN (Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures), porte le projet COTEC, en partenariat avec la société IDI composites international de Vineuil (41), le laboratoire CEMHTI (Conditions extrêmes et matériaux haute température et irradiation) et le laboratoire PCM2E (Physico-chimie des matériaux et des électrolytes pour l’énergie). Mené depuis fin 2021, dans le cadre du programme ARD MATEX (Ambition Recherche et Développement Multi MATériaux en conditions EXtrêmes), le projet COTEC tend donc à proposer une pile à hydrogène nouvelle génération.

Les résines thermodurcissables des plaques bipolaires – composants majeurs des piles à combustible – contiennent du styrène, un solvant toxique au contact de la peau et dangereux à l’inhalation. IDI composites international, qui développe, produit et commercialise une large gamme de composites thermodurcissables, souhaite donc proposer une variante innovante et écologique à l’utilisation de ces résines polyester. L’entreprise vise ainsi à anticiper et à apporter une réponse fiable et durable aux futures normes environnementales et de protection de la santé, tout en maintenant un même niveau de performance technique, nécessaire à la production d’électricité.

« Cela implique un changement de matrice, avec un impact direct sur les propriétés générales des plaques bipolaires. Il faut donc repenser toute la formulation, tant au niveau de la résine que des charges. C’est là que nous intervenons puisque notre champ de compétences est précisément la connaissance des matériaux carbonés », explique Nathalie Mathieu, enseignante-chercheuse de l’ICMN de l’université d’Orléans. Pour mener à bien le projet, l’ICMN peut aussi compter sur l’appui du CEMHTI, laboratoire orléanais, qui introduit des charges secondaires conductrices de type nanoparticules métalliques d’argent (matériau à fort conductibilité électrique) et le laboratoire tourangeau, PCM2E, qui élabore des charges secondaires de types oxyde de graphène.

« Nous abordons actuellement la phase de tests en entreprise, précise Laurianne Viora, ingénieure de recherche à l’ICMN. Notre nouvelle résine y sera évaluée afin de vérifier, en conditions réelles, si la conductivité électrique démontrée en laboratoire se confirme lors de l’application industrielle et ainsi valider la nouvelle formulation. »