Aucun amendement n’a modifié le montant des crédits inscrits en PLF 2023.

Les mouvements réglementaires et législatifs intervenus en 2023 se sont élevés à ‑15 966 412 € en AE et 313 058 427 € en CP et sont détaillés comme suit :

Rattachement d’attribution de produits : 4 550 € en AE=CP.

Des rattachements de crédits sont intervenus au titre de l’attribution de produits n° 2-2-00410 « recettes provenant de la publication, de documents divers, d’espaces publicitaires et de l’organisation ou la participation à des colloques, conférences, séminaires, salons et locations de salles ou d’espaces » pour 4 550 € en AE=CP :

• Arrêté de rattachement d’attribution de produits du 17 juillet 2023 pour 1 750 € ;

• Arrêté de rattachement d’attribution de produits du 8 août 2023 pour 1 540 € ;

• Arrêté de rattachement d’attribution de produits du 23 octobre 2023 pour 1 260 €.

Reports de crédits : 105 075 € en AE et 5 729 914 € en CP.

Des reports de crédits généraux ont été effectués pour un montant de 105 075 € en AE et 5 729 914 € en CP par arrêté de reports de crédits généraux du 2 mars 2023.

Ces crédits ont été répartis comme suit :

• 105 075 € en AE et 5 518 305 € en CP sur l’action 14 « recherche dans le domaine de l’aéronautique civile » ;

• 211 609 € en CP sur l’action 12 « recherche partenariale dans le domaine des transports, de la construction et de l’aménagement.

Transferts de crédits : 1 867 242 € en AE et 325 267 242 € en CP.

Des transferts de crédits sont intervenus à hauteur de 1 867 242 € en AE et 325 267 242 € en CP :

• Décret du 28 mars 2023 portant transfert de crédits pour 251 600 000 € en CP du programme 362 « Écologie » de la mission « plan de relance » vers le programme 190 « Recherche dans les domaines de l’énergie, du développement et de la mobilité durables » de la mission interministérielle « recherche et enseignement supérieur » (MIRES) au bénéfice de l’action 14 « recherche dans le domaine de l’aéronautique civile » ;

• Décret du 30 octobre 2023 portant transfert de crédits pour 71 800 000 € en CP du programme 362 vers le programme 190 au bénéfice de l’action 14 ;

• Décret du 20 novembre 2023 portant transfert de crédits du programme 150 « Formations supérieures et recherche universitaire » de la MIRES vers le programme 190 pour 1 867 242 € en AE=CP au bénéfice de l’Université Gustave Eiffel afin de compenser la revalorisation de +3,5 % du point d’indice intervenue au 1^er juillet 2022.

Loi de finances de fin de gestion : ‑17 943 279 € en AE=CP.

La loi du 30 novembre 2023 de finances de fin de gestion pour 2023 a annulé 17 943 279 € en AE=CP sur le programme 190.

Les crédits initialement mis en réserve s’élèvent à 19 599 871 € en AE et 25 849 871 € en CP.

Un surgel de +1 % des crédits ouverts en LFI 2023 est intervenu en cours de gestion à hauteur de 3 919 974 € en AE et 5 169 974 € en CP.

Deux dégels de crédits mis en réserve sont intervenus en cours de gestion :

• un premier dégel d’un montant de 1 799 969 € en AE=CP au bénéfice à parts égales de l’Institut français du pétrole – Énergies nouvelles (IFPEN) et de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) ;

• un second dégel consécutif à la promulgation de la loi de finances de fin de gestion pour 2023 à hauteur de 3 776 598 € en AE et 11 276 598 € en CP au bénéfice du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) pour 3 776 598 € en AE=CP et pour 7 500 000 € en CP à l’action 14 « recherche dans le domaine de l’aéronautique civile ».

En LFI 2023, le montant de la subvention pour charges de service public (SCSP) versé à l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS) sur le programme 190 était de 6,4 M€ en AE=CP.

Le montant exécuté s’élève à 6,3 M€ en AE=CP. Ce montant est net de la réserve de précaution.

La part d’activité consacrée à la recherche de l’institut a été de plus de 25 %, pour une cible du contrat d’objectifs et de performance (COP) fixée à 20 %. L’atteinte de cette cible en dépit du contexte marqué par l’inflation et par la stabilité des subventions pour charge de service public en euros courants, traduit la dynamique maintenue en 2023 autour des projets de recherche auprès des tiers industriels (recherche partenariale) et des projets subventionnés par des guichets nationaux et européens.

Sur ces derniers, sept projets européens soumis par l’Institut ont été retenus. Ce résultat est inférieur à la cible annuelle fixée à huit, inscrite au COP, après une année 2022 exceptionnelle avec 13 projets acceptés.

Néanmoins, le taux de succès des propositions de l’INERIS sur ces guichets se maintient à un taux élevé à 39 %.

Sur le plan national, l’Institut a activement participé à la mise en place de programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) exploratoires : le PEPR IRIMA « risque sur la maîtrise des risques naturels et technologiques » et le PEPR « sous-sol bien commun »sur les risques liés à l’exploitation du sous-sol . Dans le cadre du premier PEPR, l’établissement coordonne le projet ciblé « Urban Natech » qui vise à développer des méthodes innovantes pour évaluer les risques technologiques induits par des événements naturels extrêmes sur trois territoires exposés. Au total, 90 articles ont été publiés dans des revues référencées dans la base ISI Web of Science (objectif annuel atteint) dont 46 % de co-publications internationales. Toutes les publications dont l’INERIS est premier auteur sont désormais accessibles via les archives ouvertes HAL-Ineris3.

En LFI 2023, le montant de la subvention pour charges de service public (SCSP) versé à l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) sur le programme 190 était de 179,4 M€ en AE=CP.

Le montant exécuté s’élève à 175,1 M€ en AE=CP. Ce montant est net de la réserve de précaution, il comprend la quote-part appliquée à l’établissement au titre de la participation française à l’exposition universelle d’OSAKA en 2025 et un dégel de +0,9 M€ en AE=CP en fin de gestion 2023.

L’IRSN dispose également du produit de la contribution, acquittée par les exploitants d’installations nucléaires de base (INB) dont le montant perçu en 2023 est de 61,1 M€. Ces moyens contribuent, à hauteur de 41,7 M€, au financement des activités d’appui technique que l’IRSN apporte à l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), en complément du financement relevant de l’axe « Appui à l’Autorité de sûreté nucléaire », et, à hauteur de 19,4 M€, au financement des actions d’études et recherche en soutien à l’expertise, en complément des moyens portés par l’axe « Recherche et missions de service public ».

Les crédits au titre de l’exécution 2023 ont participé au financement des actions suivantes :

1) Recherche et missions de service public : 109,2 M€

Les programmes de recherche mis en œuvre par l’IRSN visent principalement la sûreté des installations nucléaires, l’évaluation des conséquences pour l’environnement d’un éventuel accident et les risques pour les personnes et l’environnement associés à l’usage des rayonnements ionisants dans les domaines industriel, médicaux ou du fait de la radioactivité naturelle. Ces programmes mobilisent de nombreuses disciplines scientifiques pour la compréhension et la modélisation des phénomènes en œuvre.

Dans le domaine de la recherche en sûreté nucléaire, l’année 2023 a été marquée par l’achèvement de deux projets pilotés par l’IRSN :

• le projet PERFROI visant à mieux caractériser les conséquences d’un accident de perte du réfrigérant primaire (APRP) susceptible d’affecter un réacteur électronucléaire. Ce projet d’une durée de 10 ans a été engagé en 2013 dans le cadre des programmes d’investissements d’avenir (PIA) déployée à la suite de l’accident de Fukushima (action « Recherche en sûreté nucléaire et radioprotection »). L’année 2023 a été marquée en particulier par la production de la synthèse du programme expérimental COAL, menée en collaboration avec STERN Lab au Canada, destinée à vérifier les possibilités de refroidissement des crayons de combustible qui auraient été déformés consécutivement à un accident de perte d’eau dans le circuit primaire afin de s’assurer de l’absence d’endommagement grave du cœur du réacteur ;

• le projet européen R2CA initié en 2020. Ce projet avait pour objectif de proposer, en complément de l’approche conservative en vigueur, une nouvelle méthodologie et des outils de calculs associés afin d’évaluer de manière réaliste et si possible diminuer les conséquences radiologiques des situations accidentelles de référence susceptibles d’affecter un réacteur électronucléaire.

Le cinquième essai du programme international CIP (essai CIP3-3) a été réalisée en 2023, il étudie le comportement thermomécanique de crayons de combustible du parc électronucléaire (différents combustibles, différents matériaux de gainage) lors d’un transitoire de puissance représentatif d’un accident d’insertion de réactivité susceptible de se produire lorsque le réacteur est en fonctionnement. Ce programme, placé sous l’égide de l’Agence pour l’énergie nucléaire de l’Organisation de coopération et de développement économique (OCDE), est piloté par l’IRSN et réalisé dans le réacteur CABRI exploité par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). L’année 2023 a aussi été marquée par le démarrage des travaux d’analyse et d’interprétation du quatrième essai CIP1-2B réalisé en 2022 et par la réalisation des actions préparatoires et des pré-calculs pour les deux essais prévus en 2024, à savoir CIP4-1P et CIP-Z.

Les travaux en support à l’évaluation du maintien dans le temps de la capacité de confinement des ouvrages en génie civil des centrales nucléaires ont été poursuivis. Ainsi, l’IRSN poursuit ses études sur le vieillissement du béton des enceintes de confinement des réacteurs électronucléaires dans le cadre du programme expérimental mené à Cadarache dans l’installation ODE (plateforme pour le vieillissement accéléré de blocs de béton de grandes dimensions). En complément, l’établissement a réalisé sur la plateforme MACUMBA sur le site de Saclay les premières mesures de taux de fuite sous chargement en pression d’une maquette représentative d’une enceinte de confinement en béton de réacteurs de 1300 MWe.

L’IRSN a également engagé en juin 2023 un nouveau programme de recherche d’une durée de cinq ans sur le risque incendie dans les installations nucléaires. Ce programme, intitulé FAIR, a été conclu sous l’égide de l’OCDE entre 15 partenaires représentant 10 pays ainsi que l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN). Il traitera, dans le cadre d’expérimentations menées dans les installations expérimentales de l’IRSN sur le site de Cadarache, de sujets variés tels que la propagation du feu le long de chemins de câbles, la combustion en milieu confiné et peu ventilé et les scénarios de propagation d’incendie dans des configurations complexes et multi-compartiments.

Les premiers engagements des principaux marchés pour l’approvisionnement des grands composants du projet PASTIS ont été réalisés en 2023. Le projet vise à installer sur le site de Cadarache une capacité expérimentale opérationnelle dès 2026 pour étudier les phénomènes thermohydrauliques susceptibles de participer à la sûreté « passive » des small modular reactors (SMR) refroidis par de l’eau pressurisée. Le projet PASTIS est financé pour la période 2022-2026 par l’action « Maturation de technologies, R&D partenariale, valorisation de la recherche et transferts des technologies » des PIA.

Dans le domaine des déchets radioactifs, les recherches sont largement structurées autour des enjeux d’expertise relatifs au projet Cigéo dédié au stockage géologique de déchets radioactifs de haute activité et de moyenne activité à vie longue. Les principaux travaux expérimentaux à grande échelle sont réalisés au laboratoire de recherche souterrain de l’IRSN situé à Tournemire (Aveyron). L’année 2023 a été caractérisée par :

• la finalisation de la mise en place de la deuxième expérimentation du projet VSEAL (Vertical Sealing) qui s’intéresse à la tenue dans le temps des scellements utilisant la bentonite, une argile gonflante retenue pour « fermer » les galeries d’accès, les puits et les descenderies de l’installation Cigéo. Il s’agit d’observer, sur une quinzaine d’années, les effets sur l’étanchéité du scellement, de l’eau de ruissellement et de l’hydrogène qui serait produit par les déchets stockés ;

• le démarrage du projet PALLAS financé par le plan d’investissement France 2030, avec la réalisation d’une extension du laboratoire de Tournemire pour installer des expérimentations visant à évaluer une technologie de surveillance à distance des colis de déchets en conditions représentatives d’un stockage.

Dans le domaine de l’environnement, les travaux menés en 2023 ont concerné l’effet d’une exposition chronique à des rayonnements ionisants sur les écosystèmes en situation post accidentelle, ainsi que les approches méthodologiques à mettre en œuvre pour définir les stratégies de remédiation des territoires contaminés.

Dans le cadre du projet BEERAD, cofinancé par l’Agence nationale de la recherche (ANR), l’Institut étudie les effets de l’exposition chronique aux rayonnements ionisants des abeilles sur le territoire de Fukushima, à l’échelle des individus et des populations (effets physiologiques, capacité de reproduction, troubles cognitifs, etc.), ainsi qu’à l’échelle des fonctions écologiques assurées à travers la pollinisation (la pollinisation est impliquée dans différents services écosystémiques de régulation, d’approvisionnement et contribue à faire de l’abeille une espèce importante dans la dimension culturelle du patrimoine naturel).

Sur la question de la gestion des territoires contaminés, les travaux s’inscrivent principalement dans le cadre du projet DEMETERRES-MOUSSE financé par BpiFrance. Plusieurs stratégies de remédiation des territoires contaminés résultant de ce scénario d’accident ont été définis en 2023 pour tester deux approches méthodologiques d’aide à la décision.

Dans le domaine des aléas naturels, les travaux menés portent sur le séisme et les aléas hydro-météorologiques.

Pour ce qui concerne les risques sismiques, l’établissement a poursuivi les actions de caractérisation du système de failles sur lequel s’est produit le séisme du Teil en novembre 2019, dont les résultats permettront une réévaluation de l’aléa sismique dans cette région qui accueille les centrales de Cruas et du Tricastin. Concernant le site du Tricastin (bassin sédimentaire propice à l’amplification des mouvements sismiques), les actions menées depuis 2020, dans le cadre du projet DARE financé pour partie par l’ANR, sur des méthodes alternatives pour l’estimation de l’effet de site, ont fourni une caractérisation inédite du milieu géologique de la zone étudiée. Les résultats du projet seront utilisés dans les futures études d’aléa sismique réalisées dans la zone.

Pour ce qui concerne les aléas hydro-météorologiques, les travaux ont principalement porté en 2023 d’une part sur le développement d’une approche probabiliste d’évaluation de l’aléa d’inondation, d’autre part sur la définition d’événements extrêmes de type « température maximale » et « pluie de courte durée » sur la base de modèles météorologique et climatique, et d’extrapolation statistique.

Dans le domaine de la recherche sur les effets sur l’homme des rayonnements ionisants, les principaux travaux ont porté sur l’évaluation du risque dans le cadre d’études épidémiologiques, ainsi que sur la prévention, la détection et le traitement des effets secondaires associés aux actes médicaux utilisant les rayonnements ionisants.

S’agissant des études épidémiologiques :

• les travaux concernant les expositions de la « vie courante » avec une étude spécifique au sein de la cohorte « généraliste » Constances pilotée par l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM). Cette étude consiste à évaluer, parmi un échantillon de la population française (75 000 participants) le risque d’apparition de cancers et d’autres pathologies chroniques liées à une exposition radiologique. En 2023, le travail s’est concentré sur la reconstitution, sur la base d’un questionnaire, de l’exposition radiologique des participants ;

• les travaux visant une estimation des risques sanitaires dus à l’exposition au radon dans le cadre du projet européen RadoNorm. En 2023, une campagne de mesure de radon a été lancée dans 1000 foyers avec l’envoi des dosimètres, ainsi que la préparation des questionnaires concernant les habitudes de vie après sélection des habitats concernés ;

• les travaux concernant le risque de cancer lié à l’exposition chronique aux rayonnements ionisants aux faibles doses à laquelle sont soumis les travailleurs de l’industrie nucléaire, dans le cadre de l’étude internationale INWORKS. L’année 2023 a été marquée par la publication d’un article scientifique confirmant l’existence de ce risque dans British Medical Journal ;

• les travaux concernant les risques associés aux expositions médicales diagnostiques chez des enfants. En 2023, l’IRSN a publié deux articles, respectivement dans The Lancet et dans Nature Medecine, mettant en avant le risque de développement de tumeur maligne du cerveau chez l’enfant et le jeune adulte après des examens scanners de la tête, ainsi que le développement de tumeurs malignes lymphoïdes et myéloïdes.

S’agissant des travaux visant l’utilisation sure des rayonnements ionisants :

• le développement, en collaboration avec Gustave Roussy, d’une méthode personnalisée d’estimation de la dose aux lésions et aux organes à risque pour les actes de radiothérapie interne vectorisée (RIV) avec le 177Lu-PSMA‑617 dans le cadre du le traitement du cancer métastatique de la prostate.

S’agissant des travaux visant la détection au plus tôt des effets secondaires des radiothérapies :

• les travaux visant à détecter les toxicités neurologiques associées à un traitement par radiothérapie dans le cadre du projet RADIO-AIDE, cofinancé par l’ANR. L’année 2023 a été marquée par la collecte et structuration d’images cérébrables par imagerie par résonnance magnétique (IRM) de 200 patients, qui permettront de mettre au point un modèle d’intelligence artificielle en appui à la détection et l’identification de lésions radio-induites ;

• les travaux concernant l’apparition d’arythmie cardiaque après radiothérapie du sein. L’IRSN a lancé en 2023 un projet exploratoire afin de dépister et évaluer le risque d’arythmie cardiaque grâce à l’utilisation d’une montre connectée en complément du suivi régulier dont bénéficie les patientes.

S’agissant des travaux visant le traitement des effets secondaires des radiothérapies :

• le traitement des lésions colorectales radio-induites, avec le développement d’un patch applicable par coloscopie, combinant cellules souches et bio matériaux innovants, dans le cadre du projet OPENN cofinancé par l’ANR ;

• le traitement des lésions osseuses de type ostéoradionécrose par l’utilisation de la thérapie cellulaire dans le cadre du projet iXBone cofinancé par l’ANR ;

• le traitement par thérapie cellulaire des séquelles chroniques sévères des radiothérapies de la zone abdominopelvienne, l’IRSN étant associé à un essai clinique de phase 2.

L’’IRSN a poursuivi en 2023 les actions de recherche visant à améliorer la prise en charge thérapeutique du syndrome aigu d’irradiation (urgence radiologique, en lien avec les actes de malveillance) :

• pour la prise en charge thérapeutique de la forme hématologique du syndrome aigu d’irradiation (destruction des cellules souches hématopoïétique et des lymphocytes) : le développement d’une technologie permettant de greffer un tissu hématopoïétique humain fonctionnel à partir d’iPS (cellules souches induites à la pluripotence) dans le cadre du projet RESCUE, financé par le programme ASTRID Maturation de la DGA et en partenariat avec l’établissement français du sang (EFS) et l’entreprise Treefrog Therapeutics afin d’industrialiser le processus de production des greffons. Ces travaux ont été ont fait l’objet d’un article scientifique à fort impact dans Cell Stem Cell ; ils permettront à moyen terme de traiter un grand nombre de victimes du syndrome aigu d’irradiation ;

• pour la forme cutanée du syndrome aigu d’irradiation : les travaux d’identification de biomarqueurs de pronostic et diagnostic de la brulure radiologique dans le cadre du projet CAESAR, financé par le programme ASTRID de la DGA.

Dans le domaine de la surveillance radiologique de l’environnement, le déploiement de la première série de balises automatiques de spectrométrie gamma à proximité des installations nucléaires (SpectroTéléray) a été finalisé. Ces balises sont intégrées dans le réseau Téléray, il s’agit d’un réseau de balises de mesure de la radioactivité gamma ambiant transmises à un système de supervision centralisé afin de surveiller la radioactivité émise sur le territoire national, métropole et départements et régions d’outre-mer. Ces balises permettent de caractériser les élévations de débit de dose gamma ambiant dans l’air et de disposer d’informations plus précises sur la nature des radionucléides qui en sont l’origine.

Dans le cadre de la rénovation des outils numériques supports à la surveillance radiologique, la refonte de l’application SPARTE a démarré en 2023. Cette refonte permettra d’améliorer les performances de l’application, avec l’intégration automatique des spectres provenant des balises SpectroTéléray et d’algorithmes d’analyse automatique des données pour détecter d’éventuelles incohérences ou anomalies.

2) Appui aux pouvoirs publics : 5,3 M€

L’appui aux pouvoirs publics s’inscrit dans le cadre de conventions pluriannuelles et de protocoles annuels liant l’IRSN aux ministères concernés. Les actions répondant aux grands objectifs prioritaires ont été réalisées, en particulier le suivi dosimétrique de l’exposition des travailleurs, la gestion de l’inventaire des anciens sites miniers d’uranium ou bien encore la surveillance des denrées alimentaires sur le territoire.

Dans le cadre de son appui technique au ministère de l’Agriculture et de la souveraineté alimentaire (MASA) en matière d’organisation et de méthodologie de la surveillance radiologique des denrées du territoire, l’IRSN en tant que laboratoire national de référence des radionucléides, a organisé en 2023 un essai inter-laboratoires d’aptitude portant sur la mesure de radionucléides émetteurs gamma artificiels et du Potassium 40 dans un échantillon végétal. L’analyse des résultats de cet essai a fait l’objet d’un rapport fourni au Ministère sur les performances des laboratoires.

Dans le cadre de l’appui technique au ministère du Travail, de la santé et des solidarités (MTSS), le nouveau « Système d’information et de surveillance de l’exposition des travailleurs aux rayonnements ionisants » (SISERI) a été mis en service. Ce nouveau portail national du MTSSdonne un accès à l’ensemble des acteurs (travailleurs, employeurs, services de médecine du travail, organismes et laboratoires de mesures, inspection du travail, IRSN) pour le renseignement et la consultation des données. Il s’interface avec les bases de données existantes (référentiel entreprise SIRENE, SI des laboratoires, AMELI, Annuaire en Santé) pour automatiser et fiabiliser la collecte des données.

En lien avec le MTSS, l’Institut a également été mobilisé dans la mise en œuvre du plan national d’actions radon (PNAR), avec la production d’un rapport sur la faisabilité de la mise à disposition des données de mesure du radon au grand public (action 8 du PNAR) et d’un rapport d’étape concernant la présence de radon en zone karstique (action 9 du PNAR).

Dans le domaine de la gestion de crise, l’IRSN a contribué aux travaux de révision du plan national de réponse à un accident nucléaire ou radiologique majeur pilotés par les services du secrétariat général de la défense et la sécurité nationale (SGDSN).

3) Appui à l’Autorité de sûreté nucléaire : 42,8 M€

L’IRSN apporte un appui technique à l’ASN concernant la sûreté des installations nucléaires (les 56 réacteurs de puissance en fonctionnement, le réacteur EPR de Flamanville, les usines du cycle du combustible, les laboratoires et installations de recherche, les installations en démantèlement), la radioprotection associée aux activités mettant en œuvre des rayonnements ionisants, ainsi que la préparation à la gestion des situations d’urgence radiologique ou nucléaire et post accidentelles.

Parmi ces actions d’appui :

• le quatrième réexamen de sûreté des réacteurs de 1300 MWe ;

• les réexamens de sûreté des installations du cycle du combustible, la mise en service du réacteur EPR de Flamanville ;

• la préparation des autorisations de construction des réacteurs EPR2 ;

• l’installation Cigéo de stockage géologique profond de déchets radioactifs.

Au total, l’IRSN a produit en 2023, 398 avis et rapports techniques au bénéfice de l’ASN.

Concernant l’expertise de la phase générique du quatrième réexamen périodique des réacteurs de 1300 MWe, l’IRSN a produit en 2023 des avis techniques relatifs aux principes retenus par Électricité de France (EDF) pour la conception et la conduite du noyau dur post-Fukushima avant son déploiement pérenne sur les réacteurs, ainsi qu’au systèmede confinement des réacteurs vis-à-vis de l’environnement (performances d’étanchéité des revêtements des enceintes internes, système de ventilation et de rejets inter-enceintes, etc.).

Concernant les réexamens de sûreté des installations du cycle du combustible, l’IRSN a produit en 2023 les résultats de sa première expertise (parmi les quatre prévues) relative au réexamen de sûreté de l’usine UP3A (traitement des combustibles usés à la Hague), consacrée à l’atelier T0, dédié à la réception des assemblages combustibles, et aux piscines D et E d’entreposage. L’année 2023 a également vu le démarrage de l’instruction relative au réexamen de sûreté de l’installation MELOX (dédiée à la fabrication de combustibles à partir de mélange d’oxyde d’uranium et de plutonium issus de combustibles usés).

Dans la perspective du démarrage et de la mise en service de l’EPR de Flamanville en 2024, l’IRSN a finalisé en 2023 l’expertise de dossiers majeurs et poursuivi l’analyse des essais d’ensemble du réacteur :

• la réalisation d’avis dont trois concernent des dispositions de sûreté majeures : le système de contrôle-commande de protection du réacteur, les soupapes de sûreté du pressuriseur et le système de filtration de l’eau borée utilisée en situation accidentelle ;

• l’examen des dispositions prises par EDF pour assurer la maîtrise du risque de corrosion sous contraintes dans les tuyauteries du circuit primaire principal ;

• l’expertise des résultats d’essais de démarrage du réacteur, avec un avis sur les résultats des essais de démarrage des groupes électrogènes de secours et d’ultime secours.

Dans le cadre de l’expertise anticipée en vue d’une demande d’autorisation de création d’une paire de réacteurs de type EPR2, l’IRSN a rendu des avis concernant le dossier d’options des soupapes de sûreté du pressuriseur, les choix technologiques et les processus de développement retenus pour la réalisation de l’Interface Homme-Machine principale, la prise en compte des risques d’incendie et d’explosion d’origine interne et la prise en compte des agressions externes en considérant le site du Tricastin.

L’année 2023 a également vu le démarrage de l’instruction relative au dossier de demande d’autorisation de création du projet Cigéo de stockage profond de déchets radioactifs déposé par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA).

L’IRSN a également présenté aux membres du groupe permanent d’experts pour le démantèlement (GPDEM) les conclusions de son expertise du dossier de démantèlement de la centrale nucléaire de Fessenheim présenté par EDF.

4) Sûreté nucléaire et radioprotection des activités de défense, contrôle des matières nucléaires, protection contre la malveillance : 17,8 M€

L’établissement fournit un appui et un concours techniques au délégué à la sûreté nucléaire et à la radioprotection pour les activités et installations intéressant la défense (DSND), aux hauts fonctionnaires de défense et de sécurité des ministères de l’Économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique (MEFSIN) ainsi qu’au comité technique euratom (CTE).

L’appui technique fourni au DSND concerne l’évaluation de la sûreté des systèmes nucléaires militaires et des installations nucléaires de base secrètes (INBS), de la conception au démantèlement des installations, intégrant de fait des projets de défense majeurs pour l’État. En 2023, l’IRSN a particulièrement été mobilisé sur les programmes nucléaires liés à la défense – comme le développement de la nouvelle génération de sous-marins lanceurs d’engins et du porte-avions nucléaire, ou la rénovation des installations de la dissuasion nucléaire – et sur le retour d’expérience de l’exploitation des installations existantes. Au total, l’IRSN a produit en 2023 quarante avis et rapports techniques au bénéfice du DSND.

 Parmi les actions réalisées par l’IRSN dans le cadre de son appui au ministère chargé de l’énergie :

• l’organisation de la première conférence internationale dédiée à la cybersécurité, CYBERCON23, qui s’est tenue à Vienne en juin 2023 à l’initiative de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) ;

• l’instruction technique de l’établissement Orano du Tricastin ;

• développement d’un système d’imagerie rapide développé en collaboration avec l’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis.

Pour ce qui concerne les missions de concours et d’appui techniques au CTE et au MEFSIN pour l’application des traités internationaux de non-prolifération nucléaire (traité Euratom, accord de garanties AIEA et protocole additionnel, accords bilatéraux), l’IRSN a participé au mois de mai 2023 au congrès commun INMM (Institute of nuclear materials management) / ESARDA (European safeguards research and development association) sur les garanties et la sécurité nucléaires qui s’est tenu à Vienne et qui a réuni plus de 700 participants issus des associations américaine et européenne.

Au titre de son appui technique au MEFSIN pour les questions liées à l’application de la convention sur l’interdiction des armes chimiques (CIAC), l’IRSN a contribué à préparer la cinquième conférence de réexamen qui s’est tenue au mois de mai 2023 au siège de l’Organisation pour l’interdiction des armes chimiques (OIAC) à la Haye (Pays-Bas).

En LFI 2023, le montant de la subvention pour charges de service public de l’Université Gustave Eiffel sur le programme 190 était de 85,1 M€ en AE=CP.

Le montant exécuté s’élève à 85,4 M€ en AE=CP. Ce montant comprend la mise en réserve de précaution, le surgel de +1 %, la compensation de l’impact en année pleine de la hausse du point d’indice de +3,5 % intervenue le 1^er juillet 2022 à hauteur de 1,8 M€ et la quote-part appliquée à l’établissement au titre de la participation française à l’exposition universelle d’OSAKA en 2025.

Les projections pour les résultats de l’exercice financier 2023 et le budget 2024 montrent que la situation de l’université reste saine et permet l’exercice de ses missions.

La situation de l’établissement est contrainte en termes d’effectifs et de hausse des charges de fonctionnement.

Le contrat d’objectifs et de performance (COP) couvrant la période 2023-2025 a été finalisé en 2023.

Depuis sa construction, notre université a de plus remporté plusieurs appels à projets dits « transformants » à l’échelle de l’établissement dans le cadre des programmes d’investissements d’avenir (PIA) et de France 2030. Les deux derniers projets pour lesquels l’Université Gustave Eiffel a été lauréate mettent l’accent sur la formation aux enjeux des transitions vers des villes et territoires durables, et sur l’innovation.

Ainsi, le projet « Formation Continue pour la ville Durable – FORCOVD » vise à proposer une offre de formation continue sur les enjeux de transition. Il vient en complément du projet « Apprendre pour des VIlles Durables – AVID » lauréat fin 2022 de l’appel « Compétences et Métiers d’Avenir » de France 2030, qui se concentre quant à lui sur la formation initiale et qui a commencé à être déployé en 2023.

Pour ce qui concerne le projet « Sci-Ty, la Deep tech pour les Villes et Mobilités de demain », cherche à soutenir des projets d’innovation pour favoriser leur transfert vers le monde socio-économique en créant une communauté d’experts et d’innovateurs au niveau national et à l’échelle des territoires avec nos partenaires des campus.

L’UGE est également co-pilote de deux programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) :

• aux côtés du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), le PEPR « Villes Durables & Bâtiments Innovants » (PEPR VDBI), qui a été lancé en mai 2023 et a déjà donné lieu à plusieurs journées scientifiques et à son premier appel à projets ;

• aux côtés de l’Institut français du pétrole - Énergies nouvelles (IFPEN), le PEPR « Digitalisation et Décarbonation des Mobilités » (PEPR MOBIDEC), qui a été lancé en décembre 2023 et donnera lieu à un premier appel à projets en 2024.

Ces PEPR ont pour ambition de structurer une communauté scientifique nationale.

L’année 2023 a aussi été celle de la création officielle du club des partenaires (255 entreprises et collectivités membres) avec une dizaine d’événements, suite à la soirée de lancement en mars 2023. Ce club donne notamment l’occasion à nos partenaires les plus investis de bénéficier d’une offre dédiée (visites, événements, etc.). Du côté de la fondation partenariale, l’UGE a mis en place de nouvelles actions telles que des bourses de stage de recherche à destination des laboratoires et des étudiantes et étudiants de l’université,la chaire partenariale de recherche transition foncière (initiée par la Fondation Université Gustave Eiffel et l’Institut de la Transition Foncière) qui se veut un lieu de rencontre et de mise en commun autour de la recherche sur la question foncière, axée sur la gestion durable des sols.

Enfin, l’établissement s’est engagé en 2023 dans une période importante d’évaluation conduite sous la responsabilité du haut conseil de l’évaluation de la recherche et de l’enseignement supérieur (Hcéres).

En LFI 2023, le montant de la dotation en fonds propres versé au centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) sur le programme 190 était de 16,2 M€ en AE=CP.

Le montant exécuté s’élève à 19,2 M€ en AE=CP. Ce montant comprend 3,7 M€ en AE=CP de crédits dégelés à la suite de la loi de finances de fin de gestion pour 2023.

La dépense de ces crédits versés en fin de gestion 2023 est planifiée sur une année (2024 – 2025) afin de financer des projets majeurs pour le CSTB, la mise à disposition des connaissances et moyens de l’établissement dans des projets issus du secteur de la construction : le projet de Knowledge Management, la mise à niveau de notre plateforme essais aux feux sur le site de Marne-la-Vallée et des projets utilisant les opportunités de l’IA symbolique, connexionniste et hybride pour le secteur de la construction, ainsi que les impacts dans les métiers du CSTB.

Le CSTB est un établissement public industriel et commercial qui reçoit pour mission de l’État de procéder ou faire procéder à des recherches scientifiques et techniques directement liées à la préparation ou à la mise en œuvre des politiques publiques en matière de construction et d’habitat. Les recherches prévues contribuent à la transition écologique et énergétique, à la transition numérique et à la compétitivité du secteur.

Afin de répondre à ces grands enjeux, l’activité du CSTB se structure autour de quatre domaines d’action stratégiques : bâtiments et quartiers pour bien vivre ensemble ; bâtiments et villes face au changement climatique ; innovation, fiabilisation de l’acte de construire et Rénovation ; économie circulaire et ressources pour le bâtiment. Il s’agit notamment de réaliser de nouvelles avancées vers une démarche globale de performance environnementale ou de proposer une approche au niveau du quartier et de l’îlot urbain, avec mutualisation des consommations et productions. Il convient de travailler sur une adaptation des bâtiments aux enjeux du changement climatique et de faire émerger de nouveaux modes constructifs permettant une meilleure qualité ou une baisse des coûts de construction, ainsi qu’une montée en compétence des professionnels. Par exemple, le CSTB contribue significativement à la transition numérique de l’ensemble de la filière, en particulier au travers du développement du projet de maquette numérique.

Le CSTB développe des activités de recherche et d’expertise à destination de l’ensemble des acteurs du secteur de la construction et de la ville durable. Il répond ainsi aux questions posées à la recherche par les ministères, les collectivités territoriales et répond aux appels à projets de l’Agence nationale de la recherche (ANR), de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), et du programme européen de recherche et d’innovation, ainsi qu’aux besoins de travaux scientifiques des entreprises privées. Il active de nombreux partenariats avec d’autres laboratoires publics et universités.

La dotation a été utilisée très majoritairement pour financer des projets de recherche, projets qui constituent des actifs de recherche par l’immobilisation des coûts, hors frais généraux. Ainsi le développement de 28 actifs de recherche (dite 100 % ou collaborative) a été financé avec la subvention d’investissement pour 14,4 M€. Le reliquat a financé de l’investissement matériel.

En LFI 2023, le montant de la subvention pour charges de service public (SCSP) versé à l’Agence nationale chargée de la sécurité sanitaire, de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) sur le programme 190 était de 1,5 M€ en AE=CP.

Le montant exécuté s’élève à 1,5 M€ en AE=CP.

Cette subvention vise à contribuer au financement du programme national de recherche en environnement-santé-travail (PNR EST), dont la gestion est assurée par l’ANSES.

Le millésime 2023 des appels à projets de recherche du PNR EST a été lancé à la fin de l’année 2022. Ce programme vise à permettre à la communauté scientifique de développer les connaissances scientifiques dans des domaines relatifs à la santé environnementale, qui sont d’intérêt pour l’évaluation de risque sanitaire. Le PNR EST repose sur plusieurs appels à projets de recherche (APR), dont un APR général (auquel contribue le P 190) et des APR thématiques (qui bénéficient de financements dédiés).

L’APR général porte sur l’évaluation et l’analyse des risques environnementaux pour la santé humaine, en population générale ou au travail. Il soutient également des projets relatifs aux risques pour les écosystèmes et à la qualité des milieux. Il vise à financer des travaux de recherche sur des enjeux sanitaires actuels en lien avec les multiples expositions environnementales pour documenter l’exposome et incluant dans leur approche le concept « One health - une Seule Santé ».

Les questions à la recherche de l’APR général 2023 tenaient compte des enjeux et priorités des politiques publiques avec comme sujets d’intérêts les effets des agents chimiques, avec un accent sur les perturbateurs endocriniens, les effets du changement climatique, les facteurs favorisant les cancers, la pollution atmosphérique, les risques liés aux microplastiques ou encore au bruit et à la pollution lumineuse, etc.

À ce titre, 45 nouveaux projets ont été retenus dans le cadre des appels à projets 2023 du PNR EST, dont 9 sur la thématique santé-environnement au titre du programme 190.

L’exécution d’un montant de 286 112 € en AE=CP en 2023 correspond à la quote-part du programme 190 à la participation française à l’exposition universelle d’OSAKA prévue en 2025.

L’action 14 s’inscrit dans le volet « verdissement » du plan de relance.

La dotation en CP de 323,4 M€ obtenue par transfert de crédits du programme 362 a été consommée à hauteur de 307,2 M€, soit 95 %.

Subventions à des projets de recherche dans le domaine de l’aéronautique civile : ‑1,3 M€ en AE et 418,9 M€ en CP

En 2023, la dotation d’AE de 105 075 € a été affectée à la sous-action « subventions à des organismes de recherche » et a été consommée à hauteur de 102 291 € pour l’engagement d’un dossier sur la normalisation aéronautique.

L’action de soutien à la R&D aéronautique du plan de relance a été dotée d’une enveloppe de 1,5 Md€ sur la période 2020-2022, à laquelle s’ajoutent 300 M€ d’AE complémentaires au titre de l’action aéronautique du plan France 2030 en 2022. L’intégralité de cette enveloppe a été engagée dès octobre 2022. Cette action, pilotée par la DGAC, vise à mettre en œuvre la feuille de route que l’État a définie en concertation avec les industriels français dans le cadre du conseil pour la recherche aéronautique civile (CORAC) lors de la préparation du plan de soutien aéronautique. Cette feuille de route est structurée autour d’une vingtaine de grandes thématiques, qui couvrent l’intégralité des grands domaines d’excellence de la filière nationale. Elle présente une forte continuité avec les axes de soutien des années 2018-2019 définis dans le cadre du Grand Plan d’Investissement, avec cependant une ambition plus importante tant du point de vue du calendrier que du niveau de rupture technologique visés. Cette action est incluse, pour 1,4 Md€, dans le plan de relance et de résilience qui fait l’objet d’un remboursement dans le cadre du Plan européen « Next Generation UE ». L’action faisait intégralement partie de la deuxième demande de paiement française, qui a abouti au versement des 10 Md€ attendus fin 2023. La poursuite de cette action de soutien à la préparation technologique des futur aéronefs décarbonés s’est effectuée via des engagements du programme 424 « Financement des investissements stratégiques » de la mission « Investir pour la France de 2030 » en 2023.

La dotation en CP du P190 a été abondée par la mission Relance qui l’a portée à 446,4 M€. Cette dotation a été consommée à hauteur de 408,2 M€ sur la sous-action Recherche amont.

La dotation de 0,105 M€ en AE a été affectée à la sous-action « subventions à des organismes de recherche »

et a été consommée à hauteur de 102 291 € pour l’engagement d’un dossier sur la normalisation aéronautique.

Le montant de ‑1,3 M€ en AE correspond à des retraits d’engagements juridiques antérieurs (REJB).

Près de 7 M€ de crédits de paiement ont été consommés, sur des engagements antérieurs à octobre 2022, dont 745 045 € de crédits du plan de relance.

En 2023, 3,8 M€ de CP ont été mobilisés au titre de cette sous-action, sur des engagements antérieurs à octobre 2022

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) se positionne comme un accélérateur de la transition énergétique et soutient une approche intégrée du système énergétique de demain qui s’appuie sur les modes de production (énergie nucléaire et énergies renouvelables) et leurs interactions au sein du réseau (stockage, pilotage, conversion). Il développe des briques technologiques du système énergétique, en concentrant ses efforts sur des composants clés, pour les besoins nationaux et européens, à court et moyen terme, tout en explorant certaines pistes de plus long terme.

Le CEA apporte une valeur ajoutée à la fois en matière de production d’électricité d’origine solaire photovoltaïque, de stockage de l’électricité, de composantes du mix énergétique comme le vecteur hydrogène. Les travaux sur les réseaux et l’efficacité énergétique sont développés dans un objectif d’optimisation globale de systèmes énergétiques via une approche multi-vecteurs « électricité, gaz, chaleur ».

Les crédits ouverts en LFI 2023 s’élevaient à 61 M€ en AE=CP. Les montants exécutés s’élèvent à 66,3 M€ en AE=CP. L’écart s’explique par des crédits redéployés depuis l’action 6 à hauteur de 5,3 M€ en AE=CP.

Les crédits au titre de l’exécution 2023 ont participé au financement des activités suivantes :

Production solaire photovoltaïque : 17,4 M€

Le CEA se positionne sur l’ensemble de la chaîne de la valeur, du matériau à l’intégration dans les systèmes, en préparant les nouveaux systèmes de production photovoltaïque, à très haute performance, offrant des capacités d’intégration accrue et de service au réseau.

En 2023, le CEA a poursuivi sa collaboration avec Énel Green Power pour accompagner l’entreprise dans l’augmentation de sa capacité de production de cellules et modules hétérojonction à 3 GW/an. L’effort de recherche et développement (R&D) du CEA a notamment porté sur la réduction des matériaux critiques argent et indium et a contribué à obtenir des gains significatifs dans les deux cas. En parallèle, les travaux sur le développement de la technologie de la cellule tandem en pérovskite sur silicium se poursuivent et ont conduit à des records de rendement, passés en un an de 25,8 % à 28,4 % sur une surface de 9 cm², très supérieure à la surface des cellules de tests conventionnelles de 1 cm². Des modules pour différentes applications spécifiques ont également été développés dans le cadre de partenariats industriels sur des projets tels qu’un capot de véhicule solaire avec la société Stellantis ou un module léger pour pylônes de télécommunications avec la société Tetradis.

Stockage : 15,9 M€

Le CEA contribue au développement de technologies de stockage d’énergie pour le transport, la mobilité et le stationnaire, afin d’augmenter la densité d’énergie embarquée tout en réduisant la quantité de matériaux critiques sans compromis sur la fiabilité et la sécurité. Ces travaux s’appuient sur la chimie des matériaux, la modélisation multi-physique et multi-échelle, la réalisation des composants et leur intégration dans des systèmes fonctionnels. Ils visent à faire émerger des technologies de rupture, permettant d’aller au-delà des performances des dispositifs actuels, en répondant aux enjeux de réduction ou de substitution de métaux critiques ou nocifs pour l’environnement et la santé.

En lien avec les laboratoires académiques travaillant dans le domaine des batteries, des études se sont poursuivies en 2023 principalement dans le cadre du programme et équipement prioritaire de recherche (PEPR) sur les batteries qui s’articule autour des trois axes :

• nouvelles chimies de batteries ;

• nouvelles générations de Battery Management System (BMS) ;

• et nouveaux outils et méthodologies adaptés aux nouvelles technologies.

Les travaux pour l’année 2023 ont porté sur la poursuite de l’évaluation de nouveaux équipements de fabrication d’électrodes nécessitant moins de solvant et reposant sur des procédés d’extrusion. Concernant les batteries de 4^e génération tout solide, le CEA poursuit ses actions sur l’évaluation des futurs électrolytes solides, en particulier dans la famille des sulfures, la compréhension des phénomènes apparaissant aux interfaces électrodes/électrolyte ainsi que sur les procédés de fabrication de cellules associés.

En complément de ces actions de développement sur la technologie des batteries, le CEA renforce depuis quelques années ses actions de recherche en matière de recyclage, dans une logique d’optimisation du cycle de vie des composants.

Vecteur hydrogène : 20,6 M€

Les principales activités de R&D du CEA dans le domaine de l’hydrogène concernent : les composants et les systèmes pour la production d’hydrogène par électrolyse à haute température (EHT), le stockage de l’hydrogène dans des réservoirs haute pression et plus récemment sous forme liquide (Liquid organic hydrogen carrier - LOHC[1] cryogénique) et la conversion avec les piles à combustible de type Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC)[2], à basse température, ou les piles de type Solid oxide fuel cells (SOFC)[3], à haute température. Ces activités s’inscrivent parfaitement dans le cadre de la Stratégie nationale Hydrogène portée par l’État.

En 2023, l’accompagnement de la société Genvia s’est poursuivi, notamment pour la réalisation et la validation d’un premier prototype industriel de 200 kg/jour de capacité de production d’hydrogène. Cette étape passe par la réalisation des premiers empilements (stacks) de puissance (~20 kW) et leur transfert en production chez Genvia sur son site de Béziers. Ces stacks servent d’éléments de base aux différents modules de puissance.

Dans l’objectif de développer des cellules de pile PEMFC imprimées, les travaux de R&D réalisés par le CEA ont permis de développer et d’optimiser les différents circuits de gaz et de refroidissement imprimés sur des feuillards carbonés de 25 microns. Les tests ont mis en évidence des performances équivalentes ou supérieures à celles obtenues avec des cellules de la technologie de référence réalisées avec des feuillards de 75 microns emboutis revêtus d’un film carboné conducteur. C’est une voie prometteuse pour augmenter la performance des stacks à coûts compétitifs, ouvrant la voie à une industrialisation massive des PEMFC pour la mobilité.

Efficacité énergétique des réseaux et systèmes complexes : 12,4 M€

Pour ce qui concerne la diminution de la consommation énergétique et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, le CEA a identifié deux domaines d’études génériques et différenciant la maîtrise de l’efficacité énergétique de l’ensemble des chaînes énergétiques (production-conversion-stockage) et la valorisation des énergies perdues d’une part, et le développement d’outils numériques permettant l’élaboration et/ou l’optimisation de systèmes et de réseaux énergétiques, multi-vecteurs (électricité, gaz bas-carbone et chaleur), sous contrainte (coûts, énergie grise, impacts environnementaux) d’autre part. Ce second axe est adossé à des plateformes expérimentales pour la validation des modèles qui le composent.

Concernant l’accroissement de l’efficacité énergétique, le CEA s’intéresse plus particulièrement aux secteurs de l’industrie et du bâtiment. Dans le secteur de l’industrie, le CEA travaille à la limitation des pertes thermiques, en particulier en améliorant les rendements de conversion des cycles thermodynamiques (cycles combinés, optimisation des points froids) et en valorisant les rejets thermiques sous forme de stockage thermique ou par conversion.

Les activités du CEA dans le second domaine s’articulent autour :

• du développement d’outils numériques permettant de dimensionner et d’optimiser le pilotage de systèmes (véhicule, bâtiment, parcs industriels,etc.) et réseaux énergétiques (électricité, gaz, chaleur, froid) et leur couplage ;

• du développement d’outils de gestion de données avancés et de la mise en œuvre de capteurs distribués permettant de transformer les réseaux énergétiques en réseaux « intelligents », de mesurer en temps réel l’état du réseau, les prévisions de production et consommation ;

• du développement de convertisseurs de puissance et de stratégies de pilotage pour les systèmes et les réseaux multivecteurs, en tirant parti des nouvelles générations de composants électroniques pour lequel une nouvelle plateforme permettant de concevoir et tester de nouveaux types de convertisseurs basés sur les technologies les plus récentes de semi-conducteurs, à des échelles de puissance allant de la centaine de watts jusqu’à plusieurs mégawatts a été installée en 2023 ;

• de la création d’une plateforme nationale co-portée par le CEA et Réseau transport d’électricité (RTE) avec l’objectif d’étudier des systèmes énergétiques multivecteurs (prioritairement l’électricité et la chaleur puis les gaz décarbonés), couplant des composants réels et des émulateurs de source d’énergie, de systèmes de stockage ou d’usages.

[1]Liquid organic hydrogen carrier (LOHC).

[2]Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC).

[3]Solid oxide fuel cells (SOFC).

Les actions de l’Institut français du pétrole – Énergies nouvelles (IFPEN) dans le domaine des nouvelles technologies de l’énergie s’articulent autour des axes de son contrat d’objectif et de performance (COP) 2021-2023 : la recherche et innovation, selon les trois priorités stratégiques (Climat, Environnement et Économie circulaire, Énergies renouvelables, Mobilité durable), auxquelles s’ajoute la recherche fondamentale transverse, la formation diplômante, et la valorisation des innovations pour le soutien à la compétitivité des entreprises. L’IFPEN est labellisé institut Carnot pour ses activités Transports Énergie et Ressources Énergétiques.

Les crédits ouverts en LFI 2023 s’élevaient à 126,3 M€ en AE=CP. Les montants exécutés s’élèvent à 124,1 M€ en AE=CP. L’écart s’explique par des crédits mis en réserve, la quote-part appliquée à l’établissement au titre de la participation française à l’exposition universelle d’OSAKA en 2025 et par un dégel de +0,9 M€ en fin de gestion 2023.

Les crédits ont participé au financement des activités suivantes :

• Recherche et innovation Climat, Environnement et Économie circulaire

Captage, stockage et utilisation du CO₂ (CCUS)

L’IFPEN joue un rôle clé dans le développement de technologies innovantes de captage du CO₂ avec en 2023 le démarrage de l’unité de démonstration du procédé de captage du CO₂ DMX™ sur le site d’ArcelorMittal à Dunkerque. Les premiers tests ont démontré la viabilité de la technologie, le procédé affichant les performances attendues. Par ailleurs, la construction du plus grand pilote de démonstration du procédé Chemical looping combustion (CLC) du monde, situé en Chine, a été finalisée avec une mise en opération de l’unité. Enfin, des procédés de captage en rupture sont également à l’étude, concernant par exemple la capture directe dans l’air ou DAC (Direct Air Capture).

Les travaux se poursuivent concernant les aspects transport du CO₂, intégrité des puits et stockage en sous-sol. Des outils d’appréciation rapide des puits et réservoirs vont être développés avec Beicip-Franlab.

Concernant la conversion et l’utilisation du CO₂, l’IFPEN a instruit et initié des actions visant à développer un portefeuille plus général de solutions de décarbonation des procédés et des complexes de raffinage, notamment dans les domaines des e-carburants et du transport de l’hydrogène. Un des objectifs est de développer, à très court terme, une offre complète de production de e-carburants ciblés vers le secteur aéronautique. Dans ce domaine, on notera en 2023 la signature de différents accords de collaboration, dont un avec EDF pour le développement d’une filière française.

Qualité de l’air

L’IFPEN a développé le capteur ÉLÉMENTS de polluants gazeux basé sur la spectrométrie UV. Cette innovation a été intégré à l’analyseur REAL-e, qui mesure les polluants automobiles, et à la Flair Box. Un contrat de transfert concernant la technologie ÉLÉMENTS a été signé en 2023 avec l’ETI française ENVEA. La gamme des composés mesurés sera élargie et le premier marché visé est celui des cheminées industrielles. Concernant Flair, l’année 2023 marque la consolidation du positionnement de la technologie dans la surveillance industrielle et environnementale des gaz avec le déploiement sur le site de stockage de gaz de TEREGA, dans le sud-ouest de la France, de 8 Flair Box, qui permettent d’analyser une large gamme de molécules à de très faibles teneurs. De plus, en partenariat avec Tidav, start-up ayant mis au point un drone capable de résister à de fortes rafales de vent, et l’Office national d’études et de recherches aérospatiales (ONERA), l’établissement développe une solution aéroportée du monitoring multi-gaz. Une extension de son utilisation devrait également permettre la surveillance du trafic maritime.

L’Institut réalise des études d’impact des transports sur les émissions, des analyses de cycle de vie, et développe des outils de modélisation. Ainsi, en 2023, une étude a été conduite pour le ministère de la Transition écologique et de la cohésion des territoires (MTECT) concernant les motorisations deux roues alimentées en bioéthanol et une autre a débuté sur les émissions des véhicules lourds en usage réel. Par ailleurs, le comparateur interactif de l’empreinte environnementale des véhicules hybrides rechargeables (PHEV), développé de 2021 à 2022 pour le Concawe, a été étendu en 2023 aux poids lourds.

Afin de guider les régions en matière de qualité de l’air et d’émissions polluantes liés à la mobilité, l’IFPEN a développé l’outil R-TAMS qui fournit en temps réel et avec précision les émissions de polluants du trafic routier, ainsi que les niveaux sonores afférents, offrant ainsi une vision globale de l’impact de la mobilité sur un territoire. Dans le cadre du projet Territoires d’Innovation de Grande Ambition (TIGA) Île-de-France « Construire au futur, habiter au futur », l’établissement, Paris Ouest La Défense et l’université Paris Nanterre ont collaboré pour comprendre les données de mobilité sur le territoire. Le site web « otsmob » a été créé pour mettre en avant le schéma directeur du plan vélo sur ce territoire.

Recyclage des matériaux

L’Institut est présent sur les différentes boucles de recyclage chimique des plastiques via le développement de solutions technologiques durables destinées à transformer les déchets plastiques en matières polymères recyclées d’excellente qualité. L’année 2023 a été marquée par la mise en service du démonstrateur industriel de recyclage chimique du PET et le soufflage pilote de bouteille en PET recyclé, couronnant dix ans d’efforts en matière de R&D sur le sujet. Par ailleurs, des avancées majeures ont été enregistrées pour la technologie Rewind®Mix, permettant le traitement direct des huiles de pyrolyse de plastiques dans les usines pétrochimiques existantes pour la production de plastique recyclé. Les essais sur de nouvelles charges plus difficiles ont démontré la bonne adaptabilité du procédé.

Le recyclage des métaux critiques utilisés dans la préparation des catalyseurs et des matériaux de cathode pour batteries (CAM) est un enjeu stratégique de l’économie circulaire. L’IFPEN développe des procédés de transformation de la matière, des matériaux et solvants pour proposer des solutions performantes sur les plans technique et économique. Depuis 2022, Eurecat, Axens et l’Institut ont lancé un projet dédié au recyclage des métaux des catalyseurs destiné à développer un procédé d’extraction des métaux de catalyseurs d’hydrotraitement, afin de les valoriser en boucle fermée à travers la préparation de catalyseurs neufs. L’année 2023 marque le début de la mise en œuvre de la feuille de route élaborée avec Axens et Eurecat concernant le déploiement sur le sol français d’unités industrielles de recyclage de CAM des batteries lithium-ion et de leur re-synthèse.

Interactions climat, carbone, sols et eau

Concernant les sols, le projet ADEME Gesipol qui vise à refonctionnaliser les sols a démarré. Le projet France Relance avec Valorhiz pour étudier le potentiel des sols à faible teneur en carbone se poursuit. Enfin, les travaux concernant l’étude du devenir des microplastiques dans les sols continuent.

Dans le domaine de l’eau, les travaux sur la gestion de la ressource et le traitement des eaux se poursuivent. Sur les aquifères complexes, en particulier les aquifères karstiques, on notera le démarrage du projet ERC Synergy KARST et l’acceptation d’un nouveau projet au sein du programme exploratoire et prioritaire de recherche (PEPR) OneWater. Ce dernier est conduit en collaboration avec le bureau de recherche géologique et minérale (BRGM) et Hydroscience Montpellier.Enfin, une collaboration avec plusieurs laboratoires de l’Institut nationale de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) dans le cadre d’une nouvelle chaire industrielle sur la thématique des aquifères est en cours.

• Recherche et innovation Énergies renouvelables

Biocarburants et bioproduits

Dans le domaine de la production de biocarburants avancés pour les transports routier et aérien, l’année 2023 a été marquée d’une part par la décision d’implantation de la première unité industrielle basé sur le procédé BioTfueL® sur le bassin de Lacq (64), d’autre part, par le démarrage du projet industriel NACRE basé sur le procédé Futurol pour la production d’une unité de 30 kilotonnes par an d’éthanol dans le sud-ouest de la France. Par ailleurs, un projet de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) a été accepté, qui étudiera l’utilisation de papier et carton en entrée du procédé Futurol.

Concernant la chimie biosourcée, l’année 2023 a été marqué en particulier par le démarrage de l’expérimentateur pré-industriel Biobutterfly à Bassens, suivi de la production de lots de butadiène pour la fabrication d’élastomère entrant dans la composition des pneus par Michelin. Cette année a vu la finalisation du dossier de base procédé du projet Cerisea et la réalisation des études d’ingénierie de la première unité industrielle. Ce procédé permet la transformation de sucre en une molécule biosourcée utilisée dans la fabrication de résines non-toxiques et durables pour le collage du bois.

Production d’énergie en milieu marin et stockage d’énergie

GreenWITS, filiale de l’IFPEN, a été créée en 2023, elle offre des services numériques avancés aux développeurs et exploitants de projets sur quatre secteurs d’activité : la conception de parcs éoliens, la conception des éoliennes flottantes, le monitoring digital et le contrôle des parcs éoliens. GreenWITS est le fruit plus de plus de dix années de recherche sur l’ensemble de la chaîne de valeur, de l’évaluation des ressources à la maintenance des éoliennes.

La mise à l’eau des trois éoliennes conçues en partenariat avec SBM Offshore est intervenue dans le cadre du projet Provence Grand Large d’EDF Renouvelables. Par ailleurs, le JIP FAME a démarré, il étudie l’impact de l’éolien flottant sur la production d’électricité.

Systèmes de stockage et gestion de l’énergie

L’IFPEN continue de répondre aux besoins accrus de flexibilité et de stabilité des réseaux électriques et des réseaux de chaleur avec des technologies de stockage massif d’électricité et des solutions numériques de gestion de l’énergie (EMS). En 2023, a été définie une offre commerciale en partenariat avec Soalis, installateur de panneaux photovoltaïques, visant à maximiser l’autoconsommation individuelle via l’usage d’une batterie et un pilotage EMS d’IFPEN. Par ailleurs, la collaboration a été renforcée avec la start-up industrielle Stolect qui propose une technologie de type « batterie de Carnot ».

Usage du sous-sol pour la transition énergétique

Concernant la géothermie, l’année a été marquée par les travaux du projet de l’Agence nationale de la recherche (ANR) GLITER qui vise à évaluer les ressources en lithium des eaux géothermales du fossé rhénan. Il permettra d’effectuer des recommandations sur le positionnement des puits et sur les acquisitions à réaliser pour réduire les incertitudes et mieux appréhender le caractère économique de la production.

Dans le domaine de l’hydrogène naturel, les travaux visent à répondre aux questions d’origine et de mécanismes de formation de l’hydrogène et à développer les outils d’exploration géologique, afin d’être en mesure de proposer aux industriels des méthodes de quantification des ressources et des réserves potentielles. Ces travaux sont menés dans le cadre de la chaire ORHYON démarrée en 2022, et plus récemment dans le cadre du projet ANR HyStorEn, démarré en 2023, qui vise à étudier le comportement de l’hydrogène dans le sous-sol. On notera également la montée en puissance des travaux avec le Carnot ISIFoR ainsi que le fait que l’établissement est devenu co-leader d’une technology collaboration platform de l’Agence internationale de l’énergie (AIE).

L’adaptation des logiciels de modélisation du sous-sol à la transition énergétique s’est poursuivie. Ils permettront d’offrir un ensemble de solutions numériques pour la gestion du sous-sol dans la transition énergétique.

L’IFPEN a consolidé son positionnement comme accompagnateur technologique pour les acteurs de la géodiversité, du géopatrimoine et de la médiation scientifique sur les géosciences. Les travaux associés à TELLUS se sont également poursuivis et, à travers ces derniers, l’exploration des applications des technologies numériques émergentes (science des données, intelligence artificielle, réalité virtuelle, etc.) dans le domaine des géosciences et du sous-sol.

• Recherche et innovation Mobilité durable

Décarbonation de la mobilité

Dans le domaine des motorisations électriques, des projets de développement de moteurs et d’électroniques de puissance intégrant des solutions de l’IFPEN ont été menés en partenariat avec des sociétés françaises comme GCK et sa filiale Solution F, EREM ou Punch Powertrain France. Deux motorisations ont été validées, l’une en basse tension et forte densité de puissance pour la mobilité légère, et l’autre à forte tension et puissance continue supérieure à 300 kW pour une application off-road. Le projet Melchior, mené avec le CEA-Liten s’est achevé. Il a permis de prototyper une machine électrique innovante plus sobre en terme d’ACV, à base d’aimant recyclable. En 2024, cette action se poursuivra dans le cadre du projet européen Magellan coordonné par ORANO. Enfin, l’IFPEN a rejoint le projet européen Archimedes qui vise à augmenter l’efficacité et la durée de vie des électroniques de puissance à base de composants à grand gap dans l’automobile, l’aviation et les infrastructures.

Concernant les batteries, le développement de méthodologies et des outils numériques se poursuit et sont intégrés dans le logiciel Simcenter Amesim de la société SIEMENS. Ces travaux visent à rendre les systèmes batteries plus performants, à mettre au point les nouvelles générations et à en améliorer le recyclage. Un effort particulier est consacré à l’étude et la modélisation de l’emballement thermique des cellules de batteries. En 2023, le projet européen MODALIS² s’est terminé, offrant d’excellents résultats de simulation des batteries Gen 3b (alliages avec du silicium pour les électrodes négatives) et Gen 4b (électrolytes solides). Plusieurs projets européens ont été lancés (HELENA, BATCAT, BATSS, HYLIST), afin de poursuivre les travaux sur cette thématique.

Pour le système pile à combustible (PàC) dans l’environnement véhicule, les travaux s’appuient sur les nombreux projets collaboratifs démarrés en 2022, qui visent à optimiser l’usage, le coût et la durée de vie de ces systèmes. Un partenariat stratégique a été conclu avec INOCEL, start-up spécialisée dans le développement de PàC de forte puissance, où l’IFPEN apporte son savoir-faire en caractérisation et optimisation. Enfin une expérimentation en exploitation sur plusieurs années dans la région lyonnaise est en cours pour SYTRAL afin de valider la solution PàC H2 sur des autobus.

Concernant les motorisations à hydrogène, les travaux se poursuivent tant sur les aspects de la combustion de l’hydrogène et de la compatibilité avec les matériaux que sur le design des systèmes de combustion suivant les applications (véhicules utilitaires légers, poids lourds et engins) au travers particulièrement de projets collaboratifs. Ainsi le projet PL-H2 avec Renault Trucks a démontré le potentiel en termes de rendement et de très faibles émissions de NOx en l’absence d’émissions de CO₂, pour application poids lourd, dont le coût est comparable à celui de leurs analogues diesel. De même, le moteur du projet HYMOT (avec un système de combustion conçu par l’IFPEN) pour un utilitaire Renault, est en cours de mise au point. Enfin le projet européen PHOENICE s’est achevé en 2023 ; le moteur pour véhicule hybride rechargeable efficient et à très faibles niveaux d’émissions polluantes a montré des performances similaires à celles des moteurs thermiques hybridés.

Digitalisation de la mobilité

Le développement de briques logicielles pour aider à la conception des motorisations continue. En 2023, la plate-forme Simcenter Amesim de simulation système à deux nouvelles thématiques a ouvert : la modélisation de la pile à combustible et l’intégration du volet « Real-Driving Émissions » dans la simulation. Par ailleurs, l’enrichissement de la librairie des systèmes de stockage d’énergie avec des données batteries s’est poursuivi et une importante évolution de la version commerciale aura lieu en 2024.

Les derniers développements en modélisation CFD 3D sont intégrés dans le code CONVERGE dans le cadre d’un partenariat avec la société CSI. L’IFPEN développe également des webservices énergétiques alimentant les sites web des partenaires au travers d’outils de compréhension et d’analyse de l’empreinte environnementale du transport individuel et collectif. Ces outils sont conçus en partenariat avec l’ADEME, la Fabrique de la logistique et l’Union des entreprises transport et logistique de France.

Enfin, les études d’analyse de cycle de vie (ACV) prenant en compte les trois dimensions énergétique, environnementale et économique se sont généralisées. Les différents acteurs de la mobilité ont en effet besoin d’être éclairés sur l’impact des choix de technologies et de vecteurs énergétiques pour répondre aux évolutions des réglementations environnementales. Ces études ont conduit à l’élaboration d’outils novateurs, basés sur une approche scientifique et multicritères. La page « FAQ » élaborée par l’Institut et dédiée à la décarbonation du secteur des transports (https ://faq-decarbonation-transports.mobicloud.fr/) met à disposition les études accessibles publiquement.

• Recherche fondamentale transverse

Pour anticiper les besoins d’innovation à long terme et pour préparer le développement de nouveaux produits et procédés, l’IFPEN oriente en permanence ses questionnements scientifiques de façon à acquérir de nouvelles connaissances et compétences.

Depuis la compréhension des mécanismes à l’échelle atomique jusqu’à l’évaluation de l’impact économique et environnemental des procédés et produits, les neuf verrous scientifiques structurent l’ensemble du cheminement de la recherche et innovation de l’établissement.

L’IFPEN est copilote de trois PEPR dans le cadre de la stratégie nationale d’accélération Hydrogène : Spleen (décarbonation de l’industrie) avec le CNRS, Mobidec (digitalisation et décarbonation des mobilités) avec l’Université Gustave Eiffel et B-Best (produits biosourcés et carburants durables) avec l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), et des PEPR Recyclage, Batteries, H2 et TASE, ainsi que dans les PEPR exploratoires Sous-sol bien commun, Maths-vives, FairCarboN, OneWater, NumPEX et DIADEM.

LIFPEN est impliqué dans six projets issus des AAP 2023 de l’ANR. Le taux de succès constaté de 26 % est supérieur à la moyenne nationale (24 %). Ces projets visent à lever des verrous scientifiques dans des domaines aussi variés que la caractérisation et la simulation de films liquides, l’utilisation de la biomasse lignocellulosique pour la production de biocarburants et de produits chimiques avancés, la gestion des sols en milieu urbain, le stockage souterrain d’eau, les matériaux adaptés au transport et au stockage de l’hydrogène ou encore les aspects géopolitiques et économiques des technologies de production d’hydrogène. L’IFPEN a déjà activement participé à l’édition 2024 de cet appel à projets générique avec vingt pré-propositions déposées et en cours d’examen.

L’Institut est fortement impliqué dans le programme cadre européen pour la recherche et l’innovation Horizon Europe, avec huit projets déjà sélectionnés dans les thématiques des batteries, de l’hydrogène, du sol, du calcul numérique, ou encore de l’électronique de puissance pour véhicules électriques. Douze projets sont encore en évaluation.

• Formation des acteurs de la transition écologique

La formation est assurée par IFP School, l’école de l’innovation énergétique et de la mobilité durable. Ses programmes couvrent quatre domaines : Motorisations et mobilité durable, Économie et management de l’énergie, Procédés pour l’énergie et la chimie ainsi que Géoressources et énergie.

Afin de répondre à l’évolution des besoins de l’industrie et des attentes des étudiants, IFP School adapte en permanence ses méthodes pédagogiques et ses modules d’enseignement, et entretient une dynamique multiculturelle forte au sein de ses promotions.

L’année 2023 a été marquée essentiellement par :

• l’obtention du label 4Digital niveau « Grande École », permettant de délivrer les mastères spécialisés comportant entre 20 % et 60 % d’enseignement à distance ;

• la poursuite de l’introduction dans les programmes de thématiques liées à la transition écologique, à la gestion de données et à la digitalisation. En 2023, 31 % des enseignements étaient dédiés aux NTE ;

• l’obtention du renouvellement de l’accréditation par la Conférence des grandes écoles (CGE) du master spécialisé « Geo Data Management for Énergy Mix - GDM » pour six ans ;

• la poursuite de la montée en puissance du laboratoire des cultures digitales Lab e-Nov ;

• l’ouverture du master « Geosciences for the Énergy System Transition » en partenariat avec l’Université de Strasbourg ;

• l’accréditation par la CGE d’un nouveau master spécialisé dédié à la gestion de projet hydrogène « Hydrogen Project & Engineering », qui sera lancé en 2024.

• Soutien à la compétitivité des entreprises innovantes

L’IFPEN mène une politique de soutien aux PME, ETI et start-up dans les domaines de la mobilité, de l’énergie et des éco-industries, avec l’objectif d’accélérer les projets d’innovation et de codévelopper de nouveaux produits et services.

Pour identifier des opportunités de collaboration avec des PME ou jeunes entreprises innovantes et améliorer la veille sur de nouveaux domaines, l’établissement s’appuie sur un riche réseau de partenaires : incubateurs ciblés, réseaux de soutien à l’innovation ou encore le réseau des Instituts Carnot. L’Institut compte aujourd’hui une dizaine de partenaires parmi les incubateurs et accélérateurs ayant une dimension nationale ou plus locale. En 2023, l’IFPEN a débuté sa participation à l’EIC Scaling Club, réseau européen de financeurs en présidant le groupe de travail énergies renouvelables

Des réflexions sont également en cours sur la potentielle création d’entreprises autour d’innovations issues de ses travaux de recherche et développement. L’année 2023 a ainsi été marqué par la création de GreenWITS.

Enfin, grâce à un dispositif d’essaimage, l’IFPEN accompagne également ses salariés dans leur projet d’entreprise. Après avoir soutenu en 2022, une salariée dans la création de SO SPONGE, une entreprise qui propose une solution de régulation de l’humidité dans les serres agricoles sans consommation d’énergie, IFP Investissement a contribué en 2023 au financement de la société en entrant au capital de celle-ci de manière minoritaire.