Secteur
Énergie

Industries extractives et première transformation

Les industries extractives et première transformation couvrent l'exploration du sous-sol, l'extraction et l'exploitation des ressources.

Exemples de partenariat avec des entreprises du secteur

Rock-Eval® 7 Soufre : une analyse chimique pour la prospection pétrolière ou l’étude de sols en 2 heures avec quelques mg de roche

Partenariat Carnot IPFEN Ressources Energétiques - Vinci Technologies

Caractériser les composés carbonés et soufrés des roches et sols est essentiel en géochimie. Grâce au partenariat entre le Carnot IFPEN Ressources Energétiques et Vinci Technologies, l’analyseur Rock-Eval® 7 Soufre combine instrument, roches étalons, méthodologie d’étalonnage et logiciel d’interprétation pour des résultats inégalés à ce jour.

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Partenariat Carnot IPFEN Ressources Energétiques - Vinci Technologies

Rock-Eval® 7 Soufre : une analyse chimique pour la prospection pétrolière ou l’étude de sols en 2 heures avec quelques mg de roche

Caractériser les composés carbonés et soufrés des roches et sols est essentiel en géochimie. Grâce au partenariat entre le Carnot IFPEN Ressources Energétiques et Vinci Technologies, l’analyseur Rock-Eval® 7 Soufre combine instrument, roches étalons, méthodologie d’étalonnage et logiciel d’interprétation pour des résultats inégalés à ce jour.

L'innovation

Le Rock-Eval® repose sur une technologie d’analyse thermique inventée par IFPEN. Il permet de caractériser et de quantifier en moins de 2 heures les composés carbonés de roches, de sols ou de tout autre matériau organique. Destiné à l’usage des industriels, des laboratoires d’analyse et de recherche, ce produit est utilisé pour la prospection d’énergies fossiles (évaluation du potentiel pétrolier des roches sédimentaires), l’analyse de sols pollués par hydrocarbures ou la caractérisation de la matière organique des sols (indicateur clé de fertilité et de capacité à stocker du carbone en relation avec la notion de puits de carbone). La dernière version, le Rock-Eval® 7 Soufre, commercialisée depuis 2019, comporte un module additionnel d’analyse des composés soufrés et fournit des résultats plus fiables et plus précis. Les résultats commencent à être accessibles après 1 heure de traitement alors que les méthodes analytiques traditionnelles, plus longues, exigent l’usage de solvants et s’avèrent plus coûteuses. Des roches étalons spécifiques et des fiches techniques d’étalonnage permettent d’étalonner très précisément l’analyseur pour chaque type d’application, via une assistance par des fonctionnalités spécifiques du logiciel GEOWORKS®.

IFPEN - VINCI - Rock Eval.jpg

Le besoin

En fournissant des capteurs et des instruments de laboratoire aux industries de haute technologie, notamment pour la caractérisation des roches et des géofluides, Vinci Technologies s’est imposé en 50 ans comme un référent mondial en matière de solutions technologiques dans le domaine pétrolier et gazier. Fort d’une centaine d’ingénieurs répartis en France, en Inde et aux Etats-Unis, l’entreprise investit 10% de son CA en R&D. Son partenariat avec le Carnot IFPEN Ressources Energétiques lui a déjà permis de développer et commercialiser plusieurs centaines de ses modèles Rock-Eval® au travers de différentes générations du produit à chaque fois plus performantes et plus riches en fonctionnalités. C’est dans ce contexte que, pour conforter sa position de pionnier et maintenir une avance concurrentielle, Vinci Technologies a étudié avec le Carnot IFPEN Ressources Energétiques les nouvelles fonctionnalités que pourrait offrir une nouvelle génération de cet équipement. Les enjeux pour ce nouveau Rock-Eval® 7 Soufre ont été de quantifier la teneur en soufre des pétroles, des kérogènes et des roches, de distinguer parmi les composés soufrés des roches ceux qui sont organiques de ceux qui sont minéraux et d’accroitre la qualité du résultat par un étalonnage plus performant (multipoints et spécifique à chaque application) tout en s’appuyant sur de nouveaux composants hardware et softwares.

En ajoutant le soufre à la liste des composés quantifiés, le Rock-Eval® 7 Soufre ouvre la voie à de nouvelles applications comme l’évaluation des potentialités de production d’H_2 S et la réduction des risques associés ou des analyses de la composition des sols sur un domaine plus large. Des avancées qui confèrent à la technologie Rock-Eval® 7 Soufre un fort avantage concurrentiel.
 

Le partenariat

L’institut Carnot IFPEN Ressources Energétiques est un acteur R&I majeur pour la transition énergétique. Il accompagne les entreprises pour leur permettre de développer des solutions compétitives sur les énergies nouvelles, la minimisation des impacts climat – environnement ou rendre plus durable l’exploitation d’énergies fossiles. Vinci Technologies collabore avec le Carnot IFPEN Ressources Energétiques depuis 1993. Pour le Rock-Eval® 7 Soufre, Vinci Technologies a bénéficié de 15 ans de résultats de recherches fondamentales et appliquées du Carnot pour développer de nouvelles fonctionnalités technologiques et méthodes d’interprétation - objet de 4 brevets - et pour renforcer la qualité des analyses. La PME a pu associer à son produit 5 nouvelles roches étalons qui avec un nouveau protocole d’étalonnage permettent d’accroitre la fiabilité du Rock-Eval®. Les développements technologiques de l’entreprise ont permis d’équiper le produit d’une nouvelle électronique, de nouveaux logiciels système, d’une nouvelle interface et de proposer des fonctionnalités spécifiques dans le logiciel d’interprétation géochimique GEOWORKS®. Ainsi un produit présentant un net avantage concurrentiel a été présenté lors de la Conférence Annuelle de l’Association Américaine des Géologues Pétroliers de 2019 au Texas.

Plusieurs exemplaires ont déjà été vendus. La gamme Rock-Eval® représente presque 10% du CA de Vinci Technologies et a permis deux embauches récentes d’ingénieurs. Ces résultats témoignent de l’intérêt d’un partenariat « recherche » sur la durée, pour répondre aux enjeux d’une PME actrice d’un marché pétrolier dont la réglementation sur le soufre devient de plus en plus contraignante. De nouvelles études devraient permettre d’offrir encore plus de fonctionnalités au Rock-Eval® 7 Soufre, et renforcer encore la position dominante des deux partenaires en géochimie.
 

Rock-Eval® 7 Soufre : une analyse chimique pour la prospection pétrolière ou l’étude de sols en 2 heures avec quelques mg de roche
Partenariat Carnot IPFEN Ressources Energétiques - Vinci Technologies

Une start-up lance l’exploration et la production d’hélium en Europe

Partenariat Extra&Co / Carnot ICÉEL - 45-8 Energy

L’hélium est un gaz indispensable à l’industrie en électronique, aéronautique … ainsi que dans le médical. Mais ce gaz n’est pas produit en Europe et son prix a été multiplié par 3 en moins de 5 ans. 45-8 Energy a pour ambition d’explorer et produire localement et de manière éco-responsable l’hélium naturellement disponible.

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Partenariat Extra&Co / Carnot ICÉEL - 45-8 Energy

Une start-up lance l’exploration et la production d’hélium en Europe

L’hélium est un gaz indispensable à l’industrie en électronique, aéronautique … ainsi que dans le médical. Mais ce gaz n’est pas produit en Europe et son prix a été multiplié par 3 en moins de 5 ans. 45-8 Energy a pour ambition d’explorer et produire localement et de manière éco-responsable l’hélium naturellement disponible.

L'innovation

L’hélium est un gaz très volatil qui diffuse facilement dans les formations géologiques pour rejoindre l’atmosphère. La start-up 45-8 Energy met en œuvre une nouvelle méthode d’exploration dont une des composantes est la mesure du flux de gaz dans la durée avec des capteurs spécifiques. Elle a eu l’idée de pister le gaz en surface pour détecter la présence en profondeur de réservoirs naturels où l’hélium est piégé. Pour accélérer ainsi l’exploration, il faut non seulement identifier le gaz mais aussi pouvoir en caractériser l’émission (concentration, évolution sur la durée et en fonction des conditions ambiantes) et disposer en temps réel de ces informations qui servent à confirmer ou infirmer l’intérêt d’un site pour l’exploitation. Pour cela, un capteur fiable, robuste, testé et caractérisé en conditions réelles est indispensable.
L’entreprise répond ainsi à un fort enjeu en matière de souveraineté industrielle avec l’exploitation d’un hélium natif, au bilan carbone fortement réduit, au point d’être le premier projet sous-sol labélisé GreenTech Verte par le Ministère de la Transition Ecologique, et disponible rapidement sur le territoire européen.

45-8.jpg

Le besoin

45-8 Energy s’implante près de Metz en 2017 et prend comme emblème la latitude et la longitude de la zone d’Europe de l'Ouest à prospecter pour les ressources en hélium et hydrogène naturels. Le benchmark des capteurs du marché s’étant avéré infructueux, elle a souhaité développer un capteur spécifique. Après un premier contact au cours des « Geoenergy days » à Pau avec Extra&Co, un groupement d’instituts Carnot qui s’est structuré pour faciliter l’accès des PME aux compétences R&D dans le domaine de l’extraction de matières premières, l’entreprise a eu un entretien approfondi avec le chargé d’affaires Nord-Est. Elle a apprécié l’écoute et la capacité à comprendre la problématique exposée de la personne rencontrée qui l’a mise très rapidement en relation avec le laboratoire GeoRessources du Carnot ICÉEL. Celui-ci va éprouver, tester le capteur dans des conditions représentatives de la réalité (température, pression, humidité, composition des mélanges gazeux), en utilisant sa plateforme d’expérimentation hydrothermale.

Le partenariat

L’Institut Carnot ICÉEL a pour ambition de répondre aux enjeux sociétaux liés à l’énergie et à l’environnement. Il soutient l’émergence d’un traitement plus vertueux des ressources naturelles. C’est dans ce cadre que s’inscrit la collaboration avec 45-8 Energy pour développer de nouveaux capteurs notamment pour analyser l’hélium et l’hydrogène natifs. L’objectif est de faire des mesures à distance 20 fois par jour sans intervention humaine.
Compte tenu des verrous à lever une relation sur le long terme a vu le jour. L’entreprise a lancé de nouvelles études avec le laboratoire GeoRessources (1 thèse, 1 post-doctorat) et d’autres composantes du Carnot ICÉEL comme le LRGP (Laboratoire Réactions et Génie des Procédés) pour la séparation des gaz.  
L’entreprise a mené une première étude dans la Nièvre après une demande de permis exclusif de recherche dit « Fonts-Bouillants » pour l’hélium, le gaz carbonique et les gaz connexes. Grâce aux perspectives ouvertes par ce partenariat réussi, 45-8 Energy a pu conclure une levée de fonds qui garantit son développement.
 

Une start-up lance l’exploration et la production d’hélium en Europe
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