Rapport du comité d'experts

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1 Section des Unités de recherche Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Centre Energétique et Procédés - FRE 2861 de l'ecole des Mines de Paris février 2008

2 Section des Unités de recherche Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Centre Energétique et Procédés - FRE 2861 de l'ecole des Mines de Paris février 2008

3 Rapport du comité d'experts L'Unité de recherche : Nom de l'unité : Centre Energétique et Procédés Label demandé : FRE N si renouvellement : 2861 Nom du directeur : M. Didier MAYER Université ou école principale : Ecole des Mines de Paris Autres établissements et organismes de rattachement : CNRS Date(s) de la visite : 12 février

4 Membres du comité d'évaluation Président : M. Michel QUINTARD, INP Toulouse Experts : M. Pierre NEVEU, Université de Perpignan M. Hervé MUHR, INP Nancy M. Lounes TADRIST, Polytech Marseille M. Michel FEIDT, Université Henri Poincaré, Nancy Expert(s) représentant des comités d évaluation des personnels (CNU, CoNRS, CSS INSERM, représentant INRA, INRIA, IRD ) : M. Dominique GOBIN, IRSN, CoNRS section 10 Observateurs Délégué scientifique de l'aeres : M. Jean-Léon HOUZELOT Représentant de l'université ou école, établissement principal : M. Michel SCHMITT, Directeur de la recherche Ecole des Mines de Paris Représentant(s) des organismes tutelles de l'unité : M. Denis VEYNANTE, DSA CNRS ST2I section 10 3

5 Rapport du comité d'experts 1 Présentation succincte de l'unité Effectif : 147, dont 25 enseignants-chercheurs, 59 doctorants, 37 techniciens et administratifs dont une fraction importante sur fonds propres (Armines), 26 post-doctorants Nombre de HDR : 9, nombre de HDR encadrant des thèses : 9 Nombre de thèses soutenues : 61, nombre de thèses en cours : 58 Nombre de publiants : 16 2 Déroulement de l'évaluation Le comité de visite s est déroulé le mardi 12 février, de 8h à 17h, dans un contexte un peu difficile lié à des problèmes de transport aérien qui ont perturbé la journée. Deux membres du comité d'évaluation étaient absents, ils ont pu, cependant, apporter un soutien à la rédaction du rapport. Compte-tenu du caractère multi-sites du laboratoire, et du temps imparti, il n'a pas été procédé à des visites de laboratoire. Il faut souligner que l'excellence du laboratoire dans la mise en place de dispositifs expérimentaux lourds et de haute technicité est connue des évaluateurs, et matérialisée par ailleurs de manière détaillée dans le rapport du laboratoire. En conséquence, l'évaluation a été essentiellement menée à partir d'une présentation générale du Directeur, et la présentation détaillée des trois axes par les responsables respectifs et des chercheurs. Ces dernières présentations se sont appuyées, pour chaque axe, sur une introduction générique, puis deux présentations ciblées, plus scientifiques. Le comité de visite a également rencontré les représentants des doctorants, IATOS/ITA, et chercheurs. Il est apparu cependant qu'aucune concertation n'avait eu lieu concernant ces catégories de personnel, conférant à ces discussions un caractère trop personnel pour être pleinement instructif. Enfin, le comité de visite a rencontré les représentants des tutelles en présence du directeur: la direction de la recherche de l'ecole des Mines et le CNRS. Le comité a par la suite délibéré afin de dégager les grandes lignes de son avis sur le laboratoire. La rédaction du rapport a impliqué tous les membres du comité. 3 Analyse globale de l unité, de son évolution et de son positionnement local, régional et européen Le Centre Energétique et Procédés (CEP) développe des travaux de recherche suivant trois grands axes: 1. Maîtrise des procédés industriels: dans une optique d'efficience, notamment énergétique, dans le respect de l'environnement (cycle du carbone, etc...), 2. Anticiper la transformation des infrastructures énergétiques: par le développement d'outils d'analyse à diverses échelles (bâtiment, réseaux,...) et le développement de nouveaux concepts (bâtiments à énergie positive,...), 3. Nano-matériaux et énergie: recherche de ruptures technologiques pour la maîtrise de l'énergie (superisolants,...), le stockage et la conversion d'énergie (PAC,...). 4

6 Il faut souligner en premier lieu l'importance stratégique des recherches effectuées par rapport à la demande sociétale et les divers enjeux liées à l'environnement et la demande énergétique. Le laboratoire est résolument proche de ces enjeux, avec la volonté d'aller, si possible, vers le développement d'applications industrielles innovantes. Dans ce contexte, la recherche au laboratoire est marquée par une très forte activité contractuelle, 2/3 du budget étant géré directement par ARMINES. Ce modèle Armines, correspondant, il faut le souligner, au mandat de l'ecole des Mines, situe, dans un triangle pédagogie/recherche contractuelle/recherche académique (pour reprendre une image revendiquée par la direction du laboratoire), les recherches menées au CEP se situant plus près de l'axe pédagogie/recherche contractuelle. Dans ce positionnement, les travaux effectués et les résultats obtenus situent le CEP, de l'avis unanime des membres du comité, dans le domaine de l'excellence. Un tel positionnement suppose une structure et des moyens adéquats, en particulier : en terme de moyens humains (147 personnes en 2006 dont 25 enseignants-chercheurs, 26 post-docs, 37 ITA, et 59 doctorants), en terme de capacité de développement de moyens expérimentaux de haute technicité, à dimension éventuellement pré-industrielle ou industrielle. Sans rentrer dans le détail, et sans occulter les évolutions et adaptations nécessaires, le CEP est, par rapport à l'objectif décrit ci-dessus, une structure parfaitement opérationnelle. D'un point de vue des résultats, ce positionnement est matérialisé par une production significative (thèses, brevets, logiciels, etc...). Compte tenu des sujets abordés, une recherche plus académique, et sans doute plus multidisciplinaire, parait aux yeux du comité de visite possible et indispensable, sans remettre en cause le bien fondé du positionnement choisi. Des développements sont, certes, faits en interne, et également recherchés par des partenariats. Il semble cependant aux membres du comité qu'une réflexion devrait être effectuée sur ce point, dans l'intérêt du laboratoire et du dispositif de recherche national (le besoin d'une réflexion stratégique est d'ailleurs apparu dans la discussion). Les perspectives envisagées par le laboratoire ne remettent pas en cause les grandes lignes dégagées cidessus. La réflexion stratégique évoquée précédemment pourrait être bénéfique dans un contexte où de nombreux départs se profilent à un horizon de 10 ans. Le laboratoire est très impliqué dans la structure Ecole des Mines (déjà de par sa localisation géographique multiple: Paris, Sophia, Fontainebleau), avec comme point fort l'institut Carnot M.I.N.E.S. Il est également très impliqué dans des structures nationales (CNRS avec le label FRE 2861, Paris Tech, pôles de compétitivité, réseaux nationaux dans les domaines de l'énergie, du bâtiment, ANRs, etc...), et internationales (European Renewable Energy research Centres, divers comités). Sur ce dernier aspect, il semble au comité que le rayonnement international du CEP pourrait être plus fort. De même, une implication dans certains réseaux nationaux pourrait être bénéfique (voir analyse par axe). La production scientifique est aussi un facteur d appréciation, sur la période on relève 127 articles dans des revues internationales avec cependant de très fortes disparités entre les équipes, 224 communications avec actes et 22 conférences invitées. D une manière générale, il conviendrait de privilégier les publications dans des revues scientifiques de rang A à une participation massive à des congrès. 4 Analyse équipe par équipe et par projet On trouvera ci-dessous une analyse reprenant le découpage par Axe utilisé par le laboratoire. Il faut souligner en préambule l'absence de cloisons étanches entre ces divers axes, et l'existence de synergies avérées. Axe 1: Maîtrise des procédés industriels L'axe 1 est relatif à la maîtrise des procédés industriels (décarbonisation des combustibles et production d'hydrogène). Il relève typiquement de ST2I (on rappelle que l'apport du CNRS vers le CEP reste très marginal). Sur les 58 doctorants annoncés 30 sont en axe 1, qui comporte 6 équipes sur 3 sites (certaines équipes émargent aussi dans d'autres axes). On notera plus particulièrement les équipes TTS (thermodynamique et thermique des systèmes), TEP (thermodynamique des équilibres entre phases), et EMP (énergétique, matériaux et procédés). 5

7 L'équipe TEP a un bon équilibre entre techniques expérimentales et modélisation, et une excellente production scientifique. L'équipe TTS a une forte recherche contractuelle. Dans les 2 cas, l'intégration à la communauté française semble à parfaire. De façon générale, les équipes ont un nombre trop important de thèmes de recherche : TTS (6 thèmes) ; TEP (5 thèmes) ; EM&P (7 thèmes) ; PLASMAS (5 thèmes). Le projet scientifique devrait, à notre sens, viser une plus grande fédération des équipes au CEP et dans le groupe Mines, en concentrant les thèmes pour conforter l'aspect fondamental (si la volonté d'intégration au CNRS reste une priorité). Il semblerait que la voie ANR-Europe-Industrie soit plus naturelle pour la structure, d'autant que l'institut Carnot M.I.N.E.S est mis en place. Axe 2: Anticiper la transformation des infrastructures énergétiques Cet axe de recherche implique 48 personnes, dont 26 doctorants. Sur la période 2003/2006, la moyenne des publications, ramenée au nombre de permanents (enseignants chercheur ou chercheur, EC) représente 0,6 publications/an.ec, dans des revues internationales, et pratiquement 2 communications/an.ec dans des actes de congrès internationaux. Ces moyennes cachent des disparités importantes entre les différentes équipes. Par exemple, 2,8 publications/an.ec pour l équipe TTS (certes concernant deux axes) et 0,3 publications/an.ec pour les équipes CVB et ENR. Ces différences se retrouvent dans le nombre de doctorants affectés aux différentes équipes. La pertinence et l impact industriel des recherches effectuées au sein de l axe sont réels, et portent sur les grands chantiers du 21ème siècle liés à la production et l utilisation de l énergie, en particulier dans le bâtiment. Les responsables d équipe ont pour la plupart un bon positionnement national ou international, comme le montre le nombre de conférences invitées : 15 pour l ensemble de l axe. Cependant, le nombre d équipes impliquées dans l axe (6 équipes) paraît trop important et non justifié. Plusieurs d entre-elles n impliquent qu un permanent, souvent enseignant. Un regroupement des équipes serait un plus certain, par exemple les équipes E2, E4, E5 et E6 d une part, E10 et E12 d autre part, permettrait de rééquilibrer l ensemble et apporterait une visibilité accrue des activités, qui apparaissent, à la lecture du rapport d activité trop fragmentée. Un pôle modélisation et simulation des infrastructures énergétiques pourrait servir également d appui à une restructuration des équipes au sein de l axe, voire du laboratoire, comme le montre le nombre de logiciels développé par les équipes de l axe 2 (4 logiciels sur les 7 développés par le laboratoire). Malgré ces critiques portant sur l organisation, les prospectives d avenir proposées répondent aux interrogations actuelles relatives à la politique énergétique en matière de recherche et de développement. Axe 3: Nanomatériaux et Energie L axe 3 est composé de 3 équipes de recherche, sur 2 sites géographiques (Paris et Sophia-Antipolis). L axe est composé de 7 chercheurs permanents, 2 techniciens, 8 post-doc et 4 doctorants. La production scientifique est bonne : 31 articles de rang A, 1 brevet et 9 thèses soutenues sur la période La politique de recherche répond à un bon équilibre entre recherche amont et recherche contractuelle. Le rattachement de la thématique de cet axe très centré sur les matériaux se justifie par les applications énergétiques des nanomatériaux élaborés (pour le stockage et la conversion d énergie par voie électrochimique développé dans l axe 1 et pour la super-isolation thermique dans l axe 2). Ce sont l originalité et le point fort de cet axe de recherche, ce qui permet au sein de ce centre de recherche l intégration de la chaîne énergétique «de la synthèse aux tests applicatifs». La stratégie scientifique de l axe est claire, élaboration de matériaux par trois grandes voies (et donc trois équipes), pour des applications dans le domaine de l énergie principalement : L équipe Systèmes Colloïdaux dans les Procédés Industriels (SCPI) affiche une approche recherche plus chimie que procédé et mériterait un investissement plus important dans la modélisation. Il est regrettable que le travail de recherche développé ne soit pas un véritable travail d équipe. 6

8 Les recherches développées par l équipe Energétique, Matériaux et Procédés (EM&P) sont affichées sur les 3 axes du CEP. Une immersion dans chaque axe facilite l intégration de la chaîne énergétique «de la synthèse aux tests applicatifs», mais ne contribue pas à mettre en commun toutes les synergies de l équipe dans l axe 3. L équipe Plasma contribue aux axes 1 et 3 du CEP, mais l activité principale n est aujourd hui que peu affichée dans l axe 3. Il faut mentionner l'existence d'un programme de recherche fédérateur, regroupant les 3 équipes impliquées, et soutenu par l Institut Carnot M.I.N.E.S. : il a pour vocation l élaboration de dioxyde de titane nanostructuré pour la photoproduction d hydrogène. En conclusion, l originalité et le point fort de l axe 3 «Nanomatériaux et Energie» sont l élaboration de matériaux nanostructurés pour des applications énergétiques. Cet axe affiche un programme de recherche fédérateur particulièrement intéressant, en harmonie avec la politique scientifique de l axe. L axe 3 a une taille sous-critique par rapport aux deux autres axes et nécessite d être soutenu et renforcé si l activité doit être maintenue telle quelle. 5 Analyse de la vie de l'unité En termes de management : La difficulté principale du laboratoire réside dans sa nature multi-sites, qui pose des problèmes de gouvernance et de communication. Il apparaît plusieurs niveaux: géographiques, axes, voire équipes (au nombre de 11), FRE (avec une direction différente?). Ceci, sans aucun doute, nécessite une attention particulière dans l'organisation. La nouvelle direction mise en place en 2007 travaille sur ces aspects, ce qui paraît indispensable au comité. On notera également l'absence d'un Conseil de Laboratoire au sens habituel, qui devrait, de l'avis du comité d'évaluation, être mis en place rapidement. En termes de ressources humaines : Le principal problème sera le renouvellement des enseignants-chercheurs, qui, de l'avis du comité, doit s'appuyer sur la réflexion stratégique suggérée plus haut. Le CEP attend aussi d'un futur soutien CNRS, sans que les attentes soient très précises (par exemple en terme de profil). Il pourrait être intéressant du point de vue du CEP et du CNRS, de fonder ce soutien sur une réflexion stratégique. En termes de communication : Il n'est pas apparu au comité de problèmes particuliers (dans le contexte de ce type d'évaluation à durée limitée, qui ne permet sans doute pas d'appréhender certains problèmes). 6 Conclusions Points forts : Le point fort du laboratoire est sa capacité à s'attaquer à des recherches dans des domaines à forte implication sociétale (énergie, environnement). Cela suppose des moyens logistiques adéquats, qui sont réunis dans la structure. Les résultats obtenus, appuyés sur une forte activité contractuelle, permettent une excellente valorisation de la recherche. La capacité de mettre en oeuvre et développer des moyens expérimentaux lourds est exceptionnelle, et positionne le CEP de manière remarquable sur le plan national. 7

9 Points à améliorer : Les indicateurs de qualité (publications, HdR, thèses, brevets, contrats,...) situent le laboratoire dans une bonne moyenne. On note cependant des inégalités, notamment en termes de publications (certains encadrants publiant peu ou pas). Le rapport nombre de doctorants par HdR est parfois trop élevé. Le problème des sites, de la multiplicité des équipes est évoqué ci-dessous. Recommandations : Sans revenir sur l'opinion positive sur l'activité du CEP, le comité suggère les éléments d'amélioration cidessous. Sans remettre en cause le positionnement voulu par le laboratoire et l'ecole, une réflexion stratégique, n'occultant pas les besoins de recherche plus fondamentale (ou amont), doit être engagée et/ou poursuivie, particulièrement si on envisage une association au CNRS. Cela passe aussi par une réflexion plus stratégique sur les partenariats nationaux et internationaux à rechercher. Les efforts de structuration et vie du laboratoire doivent être poursuivis, dans un souci de lisibilité et clarté (conseil de laboratoire, ergonomie des équipes, etc...). Une attention particulière doit être apportée à l'amélioration de la qualité de la production scientifique (publications, publiants,...). Privilégier une politique de publications dans des revues scientifiques de rang A à la participation à des congrès. Le poids des charges diverses (pédagogie, contrats) est très important. Il semble que le laboratoire et les tutelles devraient participer à une réflexion sur l'adéquation moyens/objectifs pour la recherche d un meilleur équilibre. 8

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11 Evaluation de l unité de recherche : AER_ENSMP_009-FRE2861 Nous avons noté avec satisfaction la prise en compte de nos missions spécifiques par le comité de visite, missions qui se traduisent au niveau des unités par une très forte implication dans la recherche partenariale. Le comité a souligné que ce mode de recherche aboutit à l obtention de financements qui nous permettent d avoir des moyens expérimentaux avec leur environnement de tout premier plan. Les contraintes financières associées, qui sont réelles, sont également bien appréhendées. Cependant, il nous semble que ce modèle permet également d instaurer un dialogue étroit avec nos partenaires, aboutissant à des programmes de recherche qui portent sur sujets multidisciplinaires, originaux, sources de progrès scientifiques, et dont les applications sont de réels enjeux pour l économie et/ou la société. De plus, nos enseignants-chercheurs fondent sur ces collaborations leurs enseignements, que ce soit au niveau des ingénieurs, des formations post-diplôme ou du doctorat. Pour suivre les recommandations du comité de visite, nous avons bien noté la nécessité de publier au meilleur niveau en prenant le temps de le faire. Enfin, il a été évoqué le besoin d une réflexion stratégique sur le développement de nos activités. Aujourd hui, notre volume de recherche sous contrat est au bon niveau, et la diversification des sources de financement existantes va nous permettre de mieux mettre en concordance les contrats sélectionnés avec notre stratégie scientifique. Benoît Legait Directeur