• Approches expérimentales (caractérisation labo-terrain)
• Approches Multi-échelle : micro (cristaux, gouttes…); macro (propriétés, distribution, empilement…); pilote (réacteur, meuble, palette…), système (usine, entrepôt, réseau…)
• Multi-physique : cristallisation, changement de phase
• Modélisation déterministe, stochastique
• Optimisation multi-critères

Développement de méthodes d’évaluation rigoureuses de la température, de la consommation énergétique des équipements, de la qualité des produits et de l’impact environnemental des procédés frigorifiques. Ces méthodes seront appliquées à des problématiques à bas TRL (microtomographie, cristallisation contrôlée, changement de phase lent ou rapide…) mais permettront également d’augmenter le TRL de certaines applications, en intégrant dans certains cas une dimension territoriale (chaine du froid, effacement…).

Maîtrise des cinétiques et des transferts massiques/thermiques dans les produits, les fluides, les procédés ou les machines, afin de définir des configurations optimales de systèmes innovants. Le verrou est lié au couplage entre les différents phénomènes qui contribuent à l'efficacité du procédé froid (alimentaire + énergétique) à différentes échelles (impact de la nucléation et des transferts de masse et de chaleur sur la qualité et/ou le rendement des fluides/machines énergétiques et des produits/procédés alimentaires surgelés/réfrigérés).

Caractérisation et valorisation des changements de phase (cristal, gouttes, fluides, matériaux à changement de phase) pour intensifier les processus de réfrigération et garantir la qualité des produits lors de la congélation (ex : utilisation de MCP dans les emballages pour limiter les fluctuations de température, sujet connexe aux deux équipes, avec les savoir-faire d’Enerfri sur les MCP et de Metfri sur l’impact des fluctuations de température sur la qualité des produits, en particulier congelés/surgelés).

Prise en compte de la sécurité et la flexibilité des processus : mise en œuvre et dimensionnement des procédés à base de matériaux à changement de phase (stockage, thermopile...), stockage dans différents systèmes (inertie produits, cryogénie, matrices poreuses…).

Couplage des modèles prédictifs et des approches globales (dégradée, simplification de modèles complexes physiques, modèle par apprentissage…). Par exemple, les domaines d’application sont la modélisation type boite noire (nécessité de grands jeux de données) au regard de la modélisation type boite blanche (pouvant servir à produire ces jeux de données, après validation expérimentale sur pilotes), le couplage des sciences dures (énergétique, thermique).

Champs d'application
Industries alimentaires, frigorifiques, climatiques, pharmaceutiques