Ce Prix vient récompenser le travail pionnier mené par une équipe de chercheurs du CNRS, de Sorbonne Université et de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier en collaboration avec la Maison de La Simulation, qui a pu démontrer l’intérêt de nouveaux matériaux carbonés pour produire avec une plus grande efficacité de l’énergie osmotique, appelée énergie bleue.

Ce travail a été possible grâce à des simulations menées sur le supercalculateur Curie de GENCI (au TGCC CEA) de plus de 7 millions d’heures et une allocation PRACE de plus de 22 millions d’heures sur le supercalculateur MareNostrum (à BSC).

 

Dallas, le 13 novembre Le Prix « HPCwire Readers’ and Editors’ Choice Award » (Prix HPCwire choix des lecteurs et rédacteurs) dans la catégorie « Meilleure utilisation du HPC dans le domaine de l’énergie » a été remis à GENCI, la Maison de la Simulation, PRACE et BSC, lors de SC’18 (Conférence internationale sur l’informatique haute performance), à Dallas, au Texas. Tom Tabor, PDG de Tabor Communications, éditeur de HPCwire, a remis le prix aux représentants de GENCI - Stéphane Requena (Directeur technique et innovation - GENCI), la Maison De la Simulation, (Edouard Audit, Directeur MDS), PRACE - Serge Bogaerts, Directeur général PRACE -, BSC, Sergi Girona (Directeur des opérations, Centre BSC de Barcelone), sur le stand PRACE (# 2033).

 

L’équipe de recherche française dirigée par Benjamin Rotenberg, Directeur de recherche au CNRS - comprenant la Maison de la simulation (CNRS / CEA / INRIA / Université Paris-Saclay), PHENIX (Sorbonne Université / CNRS) et CIRIMAT (Université de Toulouse III - Paul Sabatier / CNRS), a eu recours à des simulations moléculaires pour améliorer les processus de l’énergie bleue, source potentiellement importante d’électricité mondiale. L'énergie bleue est l'énergie libre perdue lorsque l'eau de mer salée et l'eau de rivière moins salée se rencontrent et se mélangent dans les estuaires.

 

« Nous sommes d’autant plus heureux de recevoir ce prix que cela vient récompenser une démarche initiée il y a 5 ans dans le cadre d’une collaboration entre la Maison de la Simulation et le laboratoire PHENIX (CNRS et Sorbonne Université), qui a pour objectif de réunir des physico-chimistes et des ingénieurs HPC. Ceci nous a permis de simuler des systèmes beaucoup plus complexes car notre code est maintenant adapté aux supercalculateurs français de GENCI et européens via PRACE » explique Benjamin Rotenberg, Directeur de Recherche au CNRS.

 

« Nous tenons à féliciter toute l’équipe de recherche française dirigée par Benjamin Rotenberg, Directeur de Recherche au CNRS, qui a réalisé une superbe avancée dans le domaine de l’énergie osmotique, grâce à une allocation GENCI de 7 800 000 heures sur Curie, notre supercalculateur en production au TGCC CEA jusqu’en octobre 2018. Nous œuvrons en permanence pour assurer notre mission première, à savoir mettre à disposition de la recherche française et européenne, des moyens de simulation numérique performants, pour placer la recherche française au meilleur niveau mondial.  Le prix HPCwire Readers' & Editors' Choice Awards vient ainsi récompenser le travail quotidien de nos équipes opérationnelles mais également notre collaboration avec les équipes HPC de la Maison de la Simulation (CEA/CNRS/INRIA/UVSQ/Univ. Paris-Sud), pour accompagner les scientifiques. Permettre aux chercheurs d’obtenir des résultats de très haute qualité scientifique dans des domaines d’avenir, tels que les énergies alternatives, représente une grande fierté pour GENCI », analyse Philippe Lavocat, PDG de GENCI.

 

« PRACE est heureux de recevoir ce prix prestigieux des lecteurs de HPCwire. PRACE a pour priorité de soutenir des projets de recherches pionniers qui peuvent avoir un impact significatif sur notre société et renforcer la compétitivité de l'Europe », a déclaré Serge Bogaerts, directeur général de PRACE.

 

Le travail de recherche

Dans les estuaires, où l’eau des rivières rencontre celle de la mer, sommeille une énergie renouvelable au potentiel encore inexploité : l’énergie osmotique, aussi appelée « énergie bleue ». La différence de salinité peut ainsi être convertie en énergie électrique. Réciproquement, l'eau peut être désalinisée en injectant de l'énergie dans le système. De nouveaux procédés utilisant des condensateurs sont actuellement à l'étude pour dépasser les limites associées à l'utilisation de membranes.


Blue Energy and Desalination with Nanoporous Carbon Electrodes: Capacitance from Molecular Simulations to Continuous Models. 

Grâce à des simulations moléculaires menées avec un code co-développé avec la Maison de la Simulation sur le supercalculateur Curie de GENCI pour 7 800 000 heures et sur le supercalculateur MareNostrum (à BSC) pour 22,1 millions d’heures dans le cadre d’une allocation PRACE, des chercheurs du CNRS, de Sorbonne Université et de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier1 ont démontré l’intérêt de nouveaux matériaux carbonés pour améliorer l’efficacité d’un procédé produisant de l’énergie bleue (le mélange capacitif) et d’un procédé de désalinisation (la déionisation capacitive).

Ces travaux2 ont été publiés dans Physical Review X le 27 avril 2018.

Suite à ces résultats prometteurs, l’équipe de scientifiques poursuit aujourd’hui son étude : elle s’appuiera pour cela sur de nouvelles simulations plus poussées de plus d’un million d’heures au total qui seront notamment menées sur le plus puissant supercalculateur de GENCI, Joliot-Curie qui sera mis à disposition de la communauté scientifique en juillet 2018.

Référence :

Blue Energy and Desalination with Nanoporous Carbon Electrodes: Capacitance from Molecular Simulations to Continuous Models. Michele Simoncelli, Nidhal Ganfoud, Assane Sene, Matthieu Haefele, Barbara Daffos, Pierre-Louis Taberna, Mathieu Salanne, Patrice Simon, and Benjamin Rotenberg. Physical Review X, le 27 avril 2018.

https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021024

 

1 Regroupés dans la Maison de la Simulation (CNRS/CEA/INRIA/Université Paris-Sud/Université de Versailles), du laboratoire Physico-Chimie des Electrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux (CNRS/Sorbonne-Université) et du Centre Inter-universitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier/INP Toulouse)

2 Avec le soutien du RS2E, de la Mairie de Paris, du projet européen EoCoE et du projet ERC IONACES

  

Contacts CNRS :

Chercheur CNRS | Benjamin Rotenberg | benjamin.rotenberg@sorbonne-universite.fr

Contact GENCI

Séverine SAINT HUBERT / Severine.saint-hubert@genci.fr / Tel : 01 42 50 04 15