• Rencontre

Qui suis-je ? n°12

Fig. 1. Experimental set-up used in DBD plasma-catalytic CO2methanation.

À la rencontre d'un membre de la Fédération PLAS@PAR.

  1. Je suis chimiste, spécialiste en génie des procédés.
  2. J’étudie l’interaction des plasmas avec des catalyseurs.
  3. Si j’étais un plasma, je voudrais être dans un réacteur industriel.
  4. Si les plasmas étaient une œuvre, ce serait de la musique électronique.
  5. Si les plasmas étaient une couleur, ce serait du violet.
  6. Si les plasmas étaient un sport, ce serait un cours de Zumba.

L'interview

Bonjour Elena, vous êtes désormais démasqué ! Pouvez-vous nous en dire en peu plus sur votre parcours (études, postes précédents, etc) ?

J’ai fait mes étudies de chimie (spécialité Chimie Industrielle + DEA) à l’Université de Zaragoza en Espagne, puis j’ai décidé de commencer une thèse (soutenue en 2005), qui n’avait rien à voir avec les plasmas, mais qui m’a permis de me familiariser avec la catalyse hétérogène et l’interaction de milieux fluides réactifs avec des surfaces solides. Après cette thèse, j’ai fait mon postdoc à l’ETH-Zurich, dans le groupe du professeur Steinfeld, et j’ai commencé à travailler avec des apports énergétiques non conventionnels, dans ce cas l’énergie solaire concentrée (procédés à très haute température). A partir de ce moment, j’ai compris que c’était plus que nécessaire repenser nos procédés chimiques industriels afin de les rendre plus propres, plus efficaces et durables. De retour à Zaragoza en 2008 (Instituto de Carboquímica, CSIC), j’ai étudié aussi des procédés activés en présence des champs électriques, comme par exemple les piles à combustible. Mais, à cause de la crise économique en Espagne, en 2012 j’ai décidé de partir à l’étranger afin de continuer ma carrière scientifique dans des meilleures conditions. Après 1 an comme chercheuse senior à Zurich, j’ai eu mon poste de Maître de Conférences à Sorbonne Université (Paris 6, Université Pierre et Marie Curie à cet époque), où j’exerce mes fonctions d’enseignant-chercheur depuis Septembre 2014 (poste inter-UFR entre l’ingénierie et la chimie, mais attaché à l’Institut Jean le Rond d’Alembert, un laboratoire de mécaniciens et physiciens). Dès mon arrivé à Sorbonne, j’ai commencé à travailler avec mes collègues de l’ENSCP sur l’utilisation de plasmas froids pour l’intensification de procédés chimiques, notamment pour l’hydrogénation de CO2 à méthane. En grande partie grâce à Plas@par je suis tombée amoureuse de cet état de la matière, et je crois fortement à son grand potentiel pour l’électrification de nos procédés et comme élément clé dans notre troisième révolution industrielle.

 

Pouvez-vous en dire un peu plus sur vos recherches actuelles en physique des plasmas ?

En ce moment, j’ai plusieurs activités en route (et plein d’autres en tête !). Principalement, mon objectif est d’utiliser les plasmas comme vecteur énergétique… je m’explique : utiliser l’électricité renouvelable pour créer des plasmas, afin d’apporter l’énergie nécessaire dans un procédé chimique. Il s’agit d’une stratégie d’électrification indirecte, qui peut avoir des nombreuses applications industrielles.

Concrètement, nous avons beaucoup travaillé sur la réaction de Sabatier (méthanation du CO2), en présence de plasmas DBD et des catalyseurs à base de Ni, et cela nous a permis de créer une startup en 2018 (ENERGO) en charge de la mise à l’échelle et commercialisation de cette technologie de plasma-catalyse.

Plus récemment et en collaboration avec l’ONERA, j’ai commencé à considérer l’utilisation de plasmas froids pour une production de H2 basse en carbone, avec des applications en aéronautique (projet ANR MP4HyP). Et, les dernières nouvelles, je pars prochainement en détachement en Espagne, où je vais pouvoir me consacrer complétement à ces activités de recherche, et où j’ai l’intention de créer un nouveau groupe de recherche autour de l’utilisation de plasmas pour l’électrification de procédés chimiques (Insituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, INMA, institut mixte de recherche Université de Zaragoza-CSIC).

Elena Galvez est partie depuis le 1er Mai 2023 pour rejoindre l'Insituto de Nanociencia y Materiales de Aragón !

Pouvez-vous partager avec nous les références de vos dernières publications (3 publications max) ?

Mikhail, M., Da Costa, P., Amouroux, J., Cavadias, S., Tatoulian, M., Ognier, S., Gálvez, M.E., “Effect of Na and K impurities on the performance of Ni/CeZrOx catalysts in DBD plasma-catalytic CO2 methanation” (2021) Fuel 306, 121639. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121639

Mikhail, M., Da Costa, P., Amouroux, J., Cavadias, S., Tatoulian, M., Gálvez, M.E., Ognier, S. “Tailoring physicochemical and electrical properties of Ni/CeZrOx doped catalysts for high efficiency of plasma catalytic CO2 methanation” (2021) Applied Catalysis B: Environmental 294, 120233. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120233

Mikhail, M., Da Costa, P., Amouroux, J., Cavadias, S., Tatoulian, M., Ognier, S., Gálvez, M.E. “Electrocatalytic behaviour of CeZrOx-supported Ni catalysts in plasma assisted CO2 methanation” (2020) Catalysis Science & Technology 10, pp. 4532-4543. https://doi.org/10.1039/D0CY00312C

Avez-vous une charge d’enseignement, si oui, pouvez-vous nous en dire un peu plus sur les cours et autres actions liées à l’enseignement que vous menez à ce titre ?

Oui. Je fais plus de 200 heures de cours par an, et les plasmas sont bien évidement là. J’enseigne la thermodynamique aux étudiants du parcours AGRAL à Sorbonne Polytech, et je ne peux pas expliquer les états de la matière sans parler des plasmas et de leur énorme potentiel, aussi en génie agroalimentaire. Les étudiants M2 du master Sciences Pour l’Ingénieur, parcours Energétique et Environnement CLEANER, ont 8 heures de cours sur les carburants alternatifs, où je présente les plasmas comme vecteur et apport énergétique alternatif. Et il y aussi les étudiants de doctorat. Les thèses en plasma-catalyse sont hautement pluridisciplinaires et il faut former les étudiants en physicochimie des plasmas et en catalyse, comme nous avons fait pour les 14 jeunes chercheurs de notre projet ITN-EJD PIONEER. C’est d’une importance fondamentale de former ces nouvelles générations afin d’assurer une continuation à nos activités de recherche (et ils feront surement mieux !).

Sur quel(s) site(s) travaillez-vous ?

 

Sur le site de St Cyr l’Ecole et sur le Campus Pierre et Marie Curie (Jussieu).

 

Quel est votre rôle au sein de la communauté PLAS@PAR (direction, conseil de fédération, activités de médiation, actions d’enseignements, …) ?

 

Entre 2016 et 2018 j’étais membre du COPIL, et j’ai toujours adoré m’impliquer dans des activités comme les Industry Days et les formations organisées pour les étudiants du Master en Physique des Plasmas. Grâce à Plas@par j’ai pu échanger avec des autres experts en physique et chimique des plasmas, et cela nous a permis de commencer à monter des collaborations et à travailler ensemble. Plas@par a joué aussi un rôle fondamental dans le montage du projet ITN-EJD PIONEER.

Menez-vous des actions auprès du grand public de manière ponctuelle ou régulière, si oui, pouvez-vous expliquer ?

Pas trop en ce moment, mais oui prochainement. En Espagne nous allons souvent à la rencontre des lycéens, collégiens, etc. La vulgarisation scientifique est obligatoire pour les chercheurs espagnols. Je crois que, à Sorbonne Université, nous devrons promouvoir plus intensivement ce type d’activités, et que ces efforts ne restent pas concentrés seulement lors de la semaine de la science, par exemple.

Si PLAS@PAR doit relever un défi pour les 5 prochaines années, quel est-il selon vous ?

Dialogue, collaboration et communication. La recherche autour des plasmas regroupe un grand nombre de thématiques, disciplines et méthodes. Le défi le plus important est de faire dialoguer toutes ces composantes, de trouver des singeries entre nos différentes communautés scientifiques et de finalement transmettre les résultats de ce dialogue aux industriels et auprès du grand public.

Un dernier mot ?

Merci Léa, de m’avoir permis de réfléchir sur ma propre discipline avec une autre perspective !

Merci Elena Galvez ! À qui le tour ?