MAPE : plateau distribué de développement  MAtériaux-Procédés-Energies pour l’industrie du futur

Le projet MAPE est un projet d’équipements obtenu dans le cadre du contrat de plan état-région (CPER), programme de financement pour le développement des territoires. Celui-ci comporte quatre volets thématiques dont un, dans lequel s’inscrit MAPE, est axé sur l’accompagnement des transitions permettant de transformer durablement notre modèle de développement. Il est co-financé par l’Union Européenne, la région Pays de la Loire, Nantes Métropole, la Carène et le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la recherche et de l’Innovation.

Les chiffres clés

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Laboratoires
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Chercheurs
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Axes Thématiques

Objectifs

  • Mettre en commun d’équipements complémentaires sur les 4 volets du projet
  • Renforcer les potentiels d’expertise des partenaires
  • Développer une puissance de frappe pour le montage de projets d’envergure
  • Ingénierie verte incluant des systèmes énergétiques optimisés

Financeurs

Les laboratoires impliqués

MAPE vise ainsi la création d’une plateforme expérimentale distribuée entre les laboratoires LTEN (Thermique Energétique), GEM (Génie Civil et Mécanique), GEPEA (Génie des Procédés) et IREENA (Energie Electrique). L’opération, dont le coût s’élève à 4.5 millions d’euros, s’inscrit dans la volonté de développer une Industrie du Futur plus respectueuse de l’environnement. MAPE vie ainsi à mettre en œuvre des matériaux nouveaux, à étudier leur durabilité en conditions environnementales sévères (température, humidité), à optimiser leurs procédés d’élaboration et de recyclage, tout en considérant les notions d’efficacité énergétique associées. L’ensemble des équipements, centré sur le tryptique matériaux-procédés-énergie, comportera ainsi des outils avancés de caractérisation in-situ de matériaux, des moyens d’études de matériaux polymères et composites au cours de leur procédé d’élaboration initiale ou de valorisation, ainsi que des bancs de tests de solution de stockage et de production de l’énergie à une échelle laboratoire

MAPE est structuré en 4 volets complémentaires et équilibrés, proposant ainsi une réponse globale à la problématique visée :

I. Outils d’analyses microstructurales et mécaniques in situ

II. Procédés et instrumentation

III. Recyclage – Valorisation

IV. Energie – production et stockage

Acquisitions du projet MAPE en 2023

Microscope électronique à balayage

Applications :
L’étude de ces microstructures nécessite un outil de visualisation haute résolution équipé permettant de travailler sous pression contrôlée, de systèmes d’analyses qu’elles soient chimique (EDS) ou cristallographique (EBSD). Ces imageries et analyses doivent pouvoir être réalisées lors de chargements mécaniques, de sollicitations thermiques ou couplés.

Coût : 589 000 € HT (Région PdL – St Nazaire)

Goniomètre de diffraction

Applications :

  • l’analyse fine des contraintes internes,
  • l’étude des hétérogénéités inter- ou intra-granulaires par une analyse précise des profils des raies de diffraction,
  • la détermination des textures cristallographiques,
  • l’analyse et le dosage de phases sur des échantillons de poudres et massifs,
  • l’analyse in situ des champs de déformations lors d’essais mécaniques et thermomécaniques.

Coût : 448 254 € HT (React-EU – St Nazaire)

Micromachine d’essais mécanique

Applications :
Essais mécaniques et/ou thermiques complexes au sein du goniomètre : machine de traction en température, machine de traction/compression simple.
Intégrables dans le système de diffraction afin d’autoriser des expérimentations in situ.

Coût : 136 060 € (Région PdL – St Nazaire)

Banc de stockage thermique multi-technologies

Applications :

  • Génération d’énergie thermique, dans des conditions similaires à celles obtenues par des rejets thermiques industriels, ou des énergies renouvelables
  • Cycles de charge et décharge à durées programmables, en vue d’une utilisation ultérieurs de l’énergie stockée, en fonction de la demande

Coût : 220 889 € HT (React EU – Nantes)

Préparation d’échantillons spécifiques

Applications :
Ensemble d’équipements destinés à la préparation et l’analyse d’échantillons pour utilisation dans les autres équipements et des compléments de mesures de propriétés. (Polisseuse automatique, Microtronçonneuse, Polisseuse électrolytique, Microscope droit et logiciel d’analyse d’image, Four tubulaire sous vide secondaire, Four de dilatométrie haute température, Analyse de propriétés thermiques de type hot disk

Coût : 195651 € (React-EU – Nantes)

Ligne de compoundage instrumentée avec extrusion bi-vis

Applications :

  • Volet Recyclage & Valorisation matières
  • Polymères, composites et élastomères
  • Compoundage, mélangeage, extrusion réactive
  • Caractérisation in situ des transformations
  • Production de granulés ou filaments

Coût : 483 244€  HT (React-EU – Nantes)

Banc de production multisource-multiénergie

Applications :

  • Fourniture de puissances chaudes et froides simultanées en régime transitoire à des systèmes énergétiques, pour gérer l’intermittence et la faible densité des énergies renouvelables.
  • Production d’un flux de chaleur avec un profil de température du fluide caloporteur dynamique qui pourra simuler un profil d’énergie solaire sur une journée d’ensoleillement, un rejet thermique non stable, ou un besoin de chaleur variable dans le temps.
  • Connection du fluide caloporteur à différents systèmes énergétiques pour viser différentes applications (production de froid, de chaud, d’électricité).

Coût : 197240 € HT (Région PdL – Nantes)

Equipements de broyage & granulométrie

Applications :

  • Volet Recyclage & Valorisation matières
  • Polymères, composites et élastomères
  • Opérations de recyclage : Tri, séparation et broyage des déchets matière
  • Identification optique et qualification des matériaux avant et après les opérations de recyclage et de mise en œuvre

Coût : 285 000 € HT (React-EU – Nantes)

Rhéomètre à déformation imposée ARES G2

Applications :
Cet appareil est dédié à l’étude des propriétés thermo-rhéologiques des matériaux (polymères et composites) en cours de transformation (réticulation, cristallisation). L’objectif est de permettre de mieux comprendre comment le matériau, initialement liquide au début du procédé de mise en forme, acquiert progressivement son comportement solide, ce qui conditionne largement la façon dont les contraintes résiduelles s’installent dans le matériau. Ce contexte particulier nécessite l’application de chargements mécaniques non conventionnels pour ce type d’appareil, avec des contraintes élevées en termes de qualité d’asservissement et de niveau d’effort admissible. Le rhéomètre ARES G2 permet en outre l’application de chargements multiaxiaux (traction-torsion) contrôlables à façon.

Coût : 200144€ € HT