Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Understanding degradation mechanisms of metallic materials in extreme environments using element-resolved electrochemistry

Description du projet

Construire des matériaux plus sûrs et plus intelligents pour l’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire reste l’une des sources d’énergie les plus fiables et les moins polluantes sur le plan du carbone, fournissant près de 20 % de l’électricité. Cependant, à mesure que le parc nucléaire européen vieillit, il devient de plus en plus urgent de comprendre comment les matériaux des réacteurs se dégradent. Le projet URANUS, financé par le CER, vise à mettre au point un dispositif d’électrochimie résolue par élément pour étudier le comportement de chaque élément d’alliage dans des environnements difficiles tels que l’acide nitrique concentré et les sels fondus. La base de données alimentera la conception de matériaux pilotée par l’IA, aidant les ingénieurs à créer des composants de réacteur plus solides et plus durables et garantissant que l’énergie nucléaire reste un pilier stable de l’avenir énergétique propre de l’Europe.

Objectif

Evaluating and fabricating sustainable materials for the energy sector is crucial in addressing the current energy crisis and climate change. Despite safety and sustainability concerns, especially as the early generations of nuclear power plants (NPP) near the end of their operational lifespans, NPPs produce almost one-fifth of the world’s electrical energy. However, controlling material degradation and reprocessing issues in NPPs remains surprisingly understudied due to the extreme operating conditions. Up to 95% of uranium from spent nuclear fuel can be recycled through reprocessing in concentrated nitric acid at temperatures exceeding 100°C, although the underlying mechanisms and the role of alloying elements in the fuel container are not yet well understood.
Electrochemical methods have been applied in these extreme electrolytes to investigate materials degradation mechanisms providing in situ global responses. However, these methods are limited as they rely on assumptions developed in aqueous media and do not provide direct, element-specific information, necessitating complementary ex situ surface characterizations. To bridge the gap, the URANUS project will develop a novel element-resolved electrochemistry setup for extreme electrolytes, leveraging the unique expertise of the PI in this field.
Element-by-element degradation mechanisms of metallic materials in concentrated nitric acid will be elucidated for the first time, tracking the fate of each alloying element. Other non-aqueous electrolytes including molten salt systems will also be investigated with this approach. This will open new avenues for controlling the corrosion of materials in the energy sector. The unique element-resolved database generated from this project will serve as input parameters for training machine learning models aimed at efficiently discovering optimal alloys in specific environments, thereby reducing the consumption of raw and scarce materials during the materials design process.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

SORBONNE UNIVERSITE
Contribution nette de l'UE
€ 891 010,00
Adresse
21 RUE DE L'ECOLE DE MEDECINE
75006 Paris
France
Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 499 760,00

Bénéficiaires (2)