Photo de Wendy Queen, dirigeante du PRN Separations
Wendy Queen dirige le PRN Separations, Source: EPFL/Alain Herzog

La Confédération lance six nouveaux pôles de recherche nationaux (PRN). Le PRN «Separations», qui vise à accélérer la recherche en sciences de la séparation, la quête de pureté chimique et physique, et le transfert de technologie vers l’industrie, est piloté par l’EPFL.


Traitement rédactionnel : Domotech

Illustration : SEFRI


Les technologies de séparation constituent un pilier essentiel de la société moderne. Elles permettent d’isoler des composants spécifiques à partir de mélanges gazeux, liquides ou solides et sont indispensables à la production d’eau potable, d’aliments, de médicaments, ainsi que de nombreux matériaux utilisés dans les bâtiments, les transports et l’électronique. Face aux défis contemporains, leur amélioration devient stratégique : captage du CO₂ directement dans l’air, augmentation de l’efficacité énergétique de la production d’ammoniac ou récupération de métaux critiques à partir de déchets figurent parmi les enjeux majeurs.

Reconnaissant l’expertise de l’EPFL dans ce domaine, la Confédération soutient la création d’un nouveau Pôle de recherche national (PRN) intitulé « Separations ». Dirigé par la professeure Wendy Queen et codirigé par le professeur Kumar Agrawal, ce programme vise à développer des techniques innovantes en sciences de la séparation et à accélérer le transfert de technologie. L’objectif est double : contribuer aux objectifs de développement durable et à la neutralité climatique, tout en renforçant la compétitivité de l’économie suisse grâce à des innovations ciblées.

Le PRN « Separations » s’inscrit parmi six nouveaux PRN lancés par la Confédération dans des domaines stratégiques tels que la médecine, les technologies quantiques et le climat. Pour la période 2026–2029, la Confédération investira 98,7 millions de francs, complétés par des contributions équivalentes des institutions partenaires.

 

Faits et chiffres

 

De la recherche fondamentale à l’industrie

Les technologies de séparation jouent un rôle central dans la société moderne, en permettant l’accès à l’eau potable, aux aliments, aux médicaments et aux matériaux indispensables à nos infrastructures et à nos technologies. Leur amélioration est devenue cruciale pour répondre à des défis majeurs tels que le captage du CO₂, l’optimisation énergétique de procédés industriels clés ou la récupération de métaux critiques à partir des déchets.

Dans ce contexte, la Confédération soutient un nouveau Pôle de recherche national (PRN) hébergé par l’EPFL, consacré aux sciences de la séparation. Doté d’un financement fédéral de 16,59 millions de francs, complété par une contribution de 15,5 millions de francs de l’EPFL sur quatre ans, le PRN réunit 18 groupes de recherche issus de sept institutions. Leur expertise couvre un large spectre, allant de la science des matériaux à l’ingénierie, en passant par la chimie, la physique et l’informatique.

L’objectif est clair : accélérer le passage de la recherche fondamentale à l’application industrielle. Comme le souligne Wendy Queen, responsable du Laboratoire des matériaux inorganiques fonctionnels, « La réalité, peu rassurante, est que la mise sur le marché de nouvelles technologies est un processus notoirement lent, qui prend souvent près de deux décennies entre l’invention initiale et l’adoption commerciale à grande échelle. Face à l’urgence des défis mondiaux — du changement climatique à la transition énergétique —, nous ne pouvons tout simplement pas nous permettre de tels délais. Avec le PNR, notre mission consiste non seulement à développer des technologies de séparation fondamentalement plus rentables, plus efficaces sur le plan énergétique et plus durables sur le plan environnemental, mais aussi à concevoir une approche innovante permettant d’accélérer leur passage de la recherche à l’application industrielle. »

 

La science de la séparation au service de la durabilité

Les groupes de recherche du PRN «Separations» entendent se concentrer dans un premier temps sur trois domaines d'application principaux:

  • Le captage du CO2 dans l’air, avec l’objectif de développer des procédés échelonnables et peu coûteux pour éliminer efficacement le CO2 atmosphérique.
  • La séparation de l’ammoniac à haute température, en mettant au point des procédés de séparation à haute température novateurs afin d’améliorer significativement l’efficacité énergétique de la synthèse de l’ammoniac, un procédé aujourd’hui particulièrement énergivore.
  • La récupération des métaux critiques, en développant des solutions permettant de récupérer efficacement des métaux précieux, tels que le lithium et le cobalt dans les flux de déchets, pour favoriser des cycles de matériaux sûrs et durables.

À travers ce projet, les chercheuses et chercheurs ambitionnent de développer des membranes et des adsorbants spéciaux, autrement dit des matériaux qui fixent de manière sélective certaines substances à leur surface et les séparent. L’approche consistant à combiner dès le départ la conception des matériaux, la modélisation des processus, l’analyse des coûts et l’évaluation environnementale est unique en son genre.

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