Axe 1 – Nouveaux outils de
prédiction et monitoring
Les projets ciblés
Pas d’actualités
Objets scientifiques
L’ambition de cet axe est de développer des méthodologies et des outils génériques de mesure, de contrôle, de conception optimale et d’évaluation des impacts environnementaux, afin de soutenir la décarbonation des procédés industriels. Le but est d’éviter de déplacer les impacts environnementaux en anticipant les émissions, puis en les mesurant en temps réel. L’axe vise en particulier les défis scientifiques suivants :
- Comparer différents procédés industriels visant la décarbonation de manière cohérente
- Soutenir l’optimisation de la décarbonation des procédés industriels jusqu’à l’échelle territoriale des futurs procédés à différentes étapes de développement et à différentes échelles via les concepts de l’écologie industrielle et de l’analyse de cycle de vie (ACV)
- Permettre à l’ACV d’effectuer une surveillance en temps réel des procédés en utilisant une modélisation ACV dynamique et un contrôle analytique afin de permettre aux industriels d’optimiser en temps réel leurs procédés pour réduire leurs émissions
- Soutenir les autres axes du PEPR SPLEEN dans la réalisation d’études significatives pour le développement de nouveaux procédés décarbonés.
Cet axe se décompose en 3 sous-champs thématiques :
Le monitoring en temps réel des émissions des procédés et de l’impact environnemental
DCARBO : Suivi et contrôle en temps réel des émissions des procédés et de l’impact environnemental
La décarbonation de l’industrie nécessite une meilleure connaissance et un meilleur contrôle des émissions de CO2eq des systèmes de production. L’installation de capteurs à des endroits stratégiques et la fourniture de données de processus en temps réel pourraient fournir les informations pertinentes nécessaires pour effectuer une analyse dynamique des émissions de CO2eq, avec une meilleure précision que les approches asynchrones actuelles.
Le défi du projet DCarbo est de définir, pour plusieurs types de systèmes de production, la structure appropriée pour l’acquisition et la collecte de données pertinentes ainsi que les outils associés pour la prise de décision en matière de décarbonisation.
L’objectif est de proposer des modèles et des algorithmes d’intelligence artificielle (IA) pertinents pour chaque point de décision, d’expérimenter et de comparer les différents modèles et algorithmes, et d’établir une méthodologie pour la mise en œuvre de ces nouvelles approches visant leur application dans des contextes industriels. L’originalité de la recherche proposée réside à la fois dans le couplage de différents types d’IA et dans leur usage pour la surveillance et le contrôle en temps réel des processus industriels pour une décarbonation efficace des industries.
L’évaluation et la prédiction des systèmes industriels et l’impact environnemental
LCA-SPLEEN : Conception optimale multicritère des systèmes industriels
L’ambition de ce projet est de fournir des métriques aux industries et aux communautés de recherche afin de soutenir la décarbonisation des processus industriels tout en minimisant le transfert de l’impact environnemental, par anticipation et puis en temps réel.
Le projet vise à se concentrer sur certains défis scientifiques :
- Comparer de manière cohérente de multiples processus industriels visant à la décarbonation
- Soutenir l’optimisation de la décarbonation des processus industriels (y compris à l’échelle territoriale) tout en minimisant le transfert de l’impact environnemental des futurs processus industriels à différents stades de développement et à différentes échelles à l’aide de l’analyse de cycle de vie (ACV)
- Permettre à l’ACV de réaliser un suivi des processus en temps réel à l’aide de la modélisation dynamique de l’ACV et de la comptabilité analytique afin de permettre aux industriels d’optimiser leurs processus en temps réel
- Soutenir les autres axes du PEPR dans la réalisation d’études ACV significatives pour le développement de nouveaux procédés décarbonés.
L’analyse de cycle de vie (ACV) et problématiques sociales, économiques et technologiques
ACT-4IE : Analyse de cycle de vie, couplage de problématiques sociales, environnementales et économiques
ACT-4-IE propose de mettre en œuvre une approche systémique pour évaluer, diagnostiquer et optimiser les zones industrielles afin de les transformer en éco-territoires agiles à faible impact, alors qu’elles sont généralement gérées sans tenir compte de leur environnement industriel et urbain proche. Ce projet vise à développer des méthodes et des outils afin de favoriser une gestion intégrée et circulaire des flux à l’échelle du territoire, capable de stimuler les interactions locales. Il inclura la diversité des acteurs, leurs points de vue et leurs objectifs (coût, impact environnemental) en mettant l’accent sur les émissions de CO2 et la durabilité. Différentes catégories de flux (matériaux, déchets, énergies, données et informations) et de services doivent être imbriquées à différentes échelles, à la fois au sein des parcs éco-industriels et avec les réseaux externes du nexus eau-ressources-énergie. Des indicateurs de performance doivent être clairement définis pour évaluer l’impact des solutions optimales et aider les décideurs à l’échelle territoriale. À la lumière des systèmes cyber-physiques, les réseaux de ressources échangées doivent être adaptables, sécurisés, sûrs et intégrés dans un environnement dynamique. Les aspects multi-échelles (niveau de détail, gestion des données) et la variété des dynamiques temporelles dans les sous-systèmes doivent être intégrés dans l’ensemble de la méthodologie avec un temps de calcul rationnel.