GENYDROGENE : une filière hydrogène intelligente au service des enjeux sociétaux

Le projet GENYDROGENE

GENYDROGENE (GEstion intelligente de l’éNergie décarbonée à base d’hYDROGENE des systèmes piles à combustible) développe une chaîne hydrogène-énergie capable d’assurer production, stockage et gestion intelligente de l’énergie entre les composants en présence de sources renouvelables intermittentes.

Le projet regroupe des compétences en commande avancée, diagnostic et modélisation multi-physique pour concevoir un système opérationnel et robuste à l’échelle démonstrateur. 

Objectifs

• Développer des stratégies de commande adaptatives pour suivre la variabilité des énergies renouvelables ;
• Optimiser l’efficacité énergétique et la durabilité des électrolyseurs et piles à combustible ;
• Intégrer diagnostic et pronostic de l’état de santé pour prolonger la durée de vie des composants ;
• Produire un démonstrateur pertinent pour des usages stationnaires (microgrids, data centres) et embarqués. 

Méthodes

Approche pluridisciplinaire combinant : modélisation multi-physique (thermique, électrique), conception de stratégies de contrôle et d’estimation d’état, développement d’outils de diagnostic fondés sur des mesures en temps réel et validation expérimentale sur bancs et plates-formes.

Caractère innovant

Le projet mise aussi sur des outils numériques avancés (supervision, prédiction de défaillance) pour réduire coûts de maintenance et risques opérationnels.  Par cette méthode, GENYDROGENE n’améliore pas seulement des éléments isolés : il optimise l’interaction commande-équipement-diagnostic pour maximiser l’efficacité, la résilience et l’acceptabilité socio-économique de l’hydrogène.

Résultats attendus

Un prototype de système hydrogène-énergie (plateforme) validé en conditions réalistes, des algorithmes de pilotage et diagnostic publiés, et des retombées pour les acteurs territoriaux via démonstrateurs et transferts technologiques. GENYDROGENE vise enfin à renforcer les compétences et l’écosystème régional autour de la filière hydrogène. 

Portrait de Mickaël Hilairet, porteur du projet

Mickaël Hilairet est professeur en génie électrique à Centrale Nantes au sein du laboratoire LS2N (Laboratoire des sciences du numérique de Nantes). Il est diplômé HEI Lille (1997) et titulaire d’un Master of Science de l’INPT-ENSEEIHT Toulouse (1998). Il soutient sa thèse en 2001 à l’Université de Nantes sur l’application du traitement du signal à la commande des machines électriques. 

Après deux années en ingénierie industrielle (Thalès Communications, Geral, 2001–2003), il entre en milieu académique : maître de conférences (Université Paris-Saclay, 2003–2012) où il travaille au laboratoire de génie électrique (Laboratoire de Génie Elctrique et électronique de Paris Sud (GEEPS). Il obtient son HDR en 2009. En 2012 il devient professeur à l’Université de Bourgogne Franche-Comté et effectue ses recherches au labo FEMTO-ST. De janvier 2019 à 2022, il dirige le département Énergie de FEMTO-ST (≈130 membres), après en avoir été le directeur adjoint (2014–2018). 

Ses travaux scientifiques portent sur la commande des convertisseurs et machines, l’estimation et le diagnostic, et particulièrement l’application aux piles à combustible, électrolyseurs et micro-réseaux hybrides. Il a dirigé et co-supervisé une quinzaine de thèses (ex. travaux portant sur le pronostic de l’état de santé de piles à combustible, simulateurs HIL pour piles à combustible), et a piloté pour le département pour le volet recherche de l’investissement dans le cadre du CPER Eco-Campus Nord Franche-Compté.

Il a participé à de nombreux projets ANR et régionaux (PROPICE, DATAZERO, CREATIF, CPER, etc.).

Membre actif de réseaux nationaux et internationaux, il est éditeur associé pour plusieurs revues (IEEE Transactions on Industrial Electronics, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics) et a reçu des distinctions (prime d’encadrement doctoral, best paper Control Engineering Practice). Il a lancé une école d’été HILRES. 

En tant que porteur de GENYDROGENE à Centrale Nantes, il met aujourd’hui son expertise en commande, diagnostic et pronostic de l’état de santé des composant au service d’un enjeu sociétal majeur : rendre les sources d’énergies plus fiable, efficiente.