La mejora de la eficiencia energética de los sistemas de generación o propulsión de energía requiere una mejor comprensión de los múltiples procesos implicados, un punto clave de las innovaciones pertinentes. Este objetivo, que se basa en la capacidad de caracterizar el progreso de las reacciones y la producción de contaminantes in situ, se basa en la disponibilidad de diagnósticos láser eficientes. El objetivo de este proyecto es crear un centro de conocimientos especializados de clase mundial sobre el desarrollo y la explotación de fuentes láser ultrarrápidas en el campo de la energía. Se basa en la experiencia única de tres laboratorios Normands: el Centro de Investigación en Iones, Materiales y Fotónicas (CIMAP), el Complejo de Investigación Interdisciplinaria en Aerotermoquímica (CORIA) y el Laboratorio de Catalisis y Espectroquímica (LCS), que tienen experiencia que van desde el desarrollo de nuevos materiales y el desarrollo de láseres ultrarrápidos hasta la implementación de diagnósticos ópticos innovadores en sistemas de combustión y el estudio de procesos de descontaminación de catálisis. El laboratorio CORIA es responsable de la Cátedra Industrial PERCEVAL (ANR/SAFRAN Tech) que pretende desarrollar y analizar las tecnologías aeronáuticas del mañana y el uso de diagnósticos láser ultrarrápidos para el estudio de la combustión de alta presión. Las fuentes ultrarrápidas que operan a altas velocidades más allá de la kHz, al tiempo que conservan energías importantes, abren perspectivas para el monitoreo temporal de la evolución de las cantidades físicas medidas en entornos complejos, lo que representa un gran paso adelante en comparación con los mismos diagnósticos que operan en régimen de nanosegundo a la velocidad de diez de Hz. Otra aplicación muy prometedora de estas fuentes de alta velocidad es el estudio dinámico de los mecanismos de reacción en los procesos de catálisis. Los desarrollos actuales en estas áreas se basan en sistemas láser comerciales basados en cristales masivos, principalmente zafiro de titanio dopado. Sin embargo, estos sistemas son limitados en cadencia debido a problemas térmicos en los cristales. Las tecnologías emergentes, basadas en fibras ópticas avanzadas o arquitecturas cristalinas bombeadas por diodos, allanan el camino para la producción de pulsos de luz ultracortas y de alta energía en décadas de KHz. En este contexto, el equipo láser de CORIA ha adquirido una amplia experiencia en el desarrollo de fuentes láser ultrarrápidas de fibra óptica, como lo demuestran sus numerosas innovaciones en el campo (tres patentes, una de las cuales está sujeta a una licencia industrial). Además, el equipo MIL de CIMAP lidera en Europa el desarrollo de cristales láser de alto rendimiento para la generación y amplificación de pulsos ultracortos con innovaciones patentadas en el campo de los materiales láser. Sobre la base de estas habilidades, este proyecto pretende desarrollar un sistema láser híbrido ultrarrápido que combine fibras ópticas y cristales sólidos para lograr un rendimiento energético y cadencia sin precedentes y demostrar su uso en espectroscopia en medios reactivos y procesos de descontaminación catalítica. Este proyecto se estructurará en torno a los tres laboratorios para el diseño de fuentes láser, desde el diseño de cristales hasta la caracterización de medios reactivos, un punto clave para nuevas vías de desarrollo para la eficiencia energética de los sistemas de producción de energía, el uso de combustibles alternativos (biocombustibles, gases residuales), la descontaminación o la recuperación de CO2. Sobre la base del reconocimiento internacional de los equipos implicados, su originalidad ofrecerá los medios de nuevos proyectos a gran escala a nivel nacional o europeo, contribuyendo así a la visibilidad y el atractivo del proyecto.
