Migliorare l'efficienza energetica dei sistemi di generazione di energia o di propulsione richiede una migliore comprensione dei molteplici processi coinvolti, un punto chiave delle innovazioni pertinenti. Questo obiettivo, che si basa sulla capacità di caratterizzare il progresso delle reazioni e la produzione di inquinanti in situ, si basa sulla disponibilità di una diagnostica laser efficiente. Questo progetto mira a creare un centro di competenze di livello mondiale sullo sviluppo e lo sfruttamento di sorgenti laser ultraveloci nel campo dell'energia. Si basa sull'esperienza unica di tre laboratori normanni: il Centro di Ricerca sugli Ioni, Materiali e Fotonica (CIMAP), il Complesso Interdisciplinare di Ricerca in Aerotermochimica (CORIA) e il Laboratorio di Catalisi e Spettrochimica (LCS), che hanno competenze che vanno dallo sviluppo di nuovi materiali e lo sviluppo di laser ultraveloci all'implementazione di diagnostica ottica innovativa nei sistemi di combustione e allo studio dei processi di disinquinamento della catalisi. Il laboratorio CORIA è responsabile della sedia industriale PERCEVAL (ANR/SAFRAN Tech) che mira a sviluppare e analizzare le tecnologie aeronautiche di domani e l'uso della diagnostica laser ultraveloce per lo studio della combustione ad alta pressione. Sorgenti ultraveloci che operano a velocità elevate oltre il kHz pur mantenendo importanti energie aprono prospettive per il monitoraggio temporale dell'evoluzione delle quantità fisiche misurate in ambienti complessi, che rappresenta un importante passo in avanti rispetto alle stesse diagnosi che operano in regime nanosecondo alla velocità di dieci Hz. Un'altra applicazione molto promettente di queste sorgenti ad alta velocità è lo studio dinamico dei meccanismi di reazione nei processi di catalisi. Gli attuali sviluppi in queste aree si basano su sistemi laser commerciali basati su cristalli massicci principalmente zaffiro di titanio drogato. Tuttavia, questi sistemi sono limitati nella cadenza a causa di problemi termici nei cristalli. Le tecnologie emergenti, basate su fibre ottiche avanzate o architetture cristalline pompate da diodi, spianano la strada alla produzione di impulsi di luce ultra-brevi e ad alta energia a decenni di KHz. In questo contesto, il team laser di CORIA ha acquisito una vasta esperienza nello sviluppo di sorgenti laser a fibre ottiche ultraveloci, come dimostrano le sue numerose innovazioni nel settore (tre brevetti, tra cui uno soggetto a licenza industriale). Inoltre, il team MIL di CIMAP è leader in Europa nello sviluppo di cristalli laser ad alte prestazioni per la generazione e l'amplificazione di impulsi ultra-brevi con innovazioni brevettate nel campo dei materiali laser. Sulla base di queste competenze, il progetto mira a sviluppare un sistema laser ibrido ultraveloce che combina fibre ottiche e cristalli solidi per ottenere prestazioni senza precedenti in termini di energia e cadenza e dimostrare il suo utilizzo nella spettroscopia nei media reattivi e nei processi di disinquinamento catalitico. Il progetto sarà strutturato attorno ai tre laboratori per la progettazione di sorgenti laser, dalla progettazione dei cristalli alla caratterizzazione dei media reattivi, punto chiave per nuovi percorsi di sviluppo per l'efficienza energetica dei sistemi di produzione di energia, l'uso di combustibili alternativi (biocarburanti, gas residui), disinquinamento o recupero di CO2. Sulla base del riconoscimento internazionale dei team coinvolti, la sua originalità offrirà i mezzi di nuovi progetti su larga scala a livello nazionale o europeo, contribuendo in tal modo alla visibilità e all'attrattiva del progetto.
