Collaboration avec l’industrie

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont observé avec une précision inégalée à ce jour des processus mécaniques qui se passent dans les batteries tout solides. Le recours à la tomographie aux rayons X à la Source de Lumière Suisse SLS leur a permis de découvrir le mode de propagation des fissures à l’intérieur des batteries. Leurs conclusions pourraient permettre d’améliorer la sécurité et la performance des batteries des voitures électriques et des smartphones.

Des chercheurs du PSI prêtent main forte à la navigation spatiale européenne avec leurs radiographies neutroniques qui permettent de contrôler la qualité de certains composants décisifs pour le décollage des fusées.

L’électronique doit rapetisser, devenir plus rapide et surtout moins énergivore. Au PSI, plusieurs groupes de recherche se penchent aussi sur ces thématiques. Des améliorations graduelles à la réorientation totale: voici un aperçu de qui travaille sur quoi en ce moment.

Fabia Gozzo n'est pas faite pour les zones de confort. Elle a commencé par positionner une ligne de faisceau du PSI, dont elle avait la charge à la Source de Lumière Suisse SLS, parmi les installations les plus performantes au monde. Aujourd'hui, elle met ses connaissances à la disposition de l'industrie par le biais de sa spin-off.

Une substance radioactive développée à l’Institut Paul Scherrer PSI contre une forme particulièrement maligne de cancer de la thyroïde a le potentiel de devenir un médicament blockbuster. Par sa structure, cette substance est aussi probablement capable de se fixer sur les cellules d’autres types de tumeurs et de les détruire avec son rayonnement. L’entreprise de biotechnologie lausannoise Debiopharm a comme objectif de poursuivre le développement de la substance active du PSI jusqu’au stade de médicament homologué. Debiopharm et le PSI viennent d’établir la base contractuelle à cet effet.

Départ vers de nouveaux rivages: A l'Institut Paul Scherrer PSI, des chercheurs courageux s'aventurent dans l'inconnu. Ils quittent la zone de sécurité pour devenir des entrepreneurs prospères. Le passage du PSI vers leur propre spin-off nécessite du courage. Pour qu'il ne devienne pas trop orageux, le PSI aide ses fondateurs d'entreprise à naviguer dans des eaux difficiles et reste associée à eux même après des années.

Le 16 mai a été déclaré Journée internationale de la Lumière. Au PSI, l'exploitation de la lumière permet à la recherche de réaliser des progrès dans le domaine de la biologie et de la pharmacie. Elle sert aussi à développer de nouveaux matériaux pour le stockage de données et de nouvelles technologies médicales.

Le site ABB de Wettingen a reçu des recommandations concrètes pour augmenter sa production de composants céramiques. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI avaient analysé ces composants en recourant à un procédé d’imagerie neutronique. Les radiographies obtenues ont permis aux collaborateurs d’ABB d’identifier le potentiel restant d’optimisation des processus. Cette étude de faisabilité a bénéficié du soutien du Hightech Zentrum Aargau.

Utiliser l'énergie issue de déchets organiques de manière efficiente? C'est possible grâce à une technologie développée au PSI et testée avec succès en collaboration avec le fournisseur d'énergie zurichois Energie 360°. Elle permet de générer nettement plus de méthane à partir des déchets que les procédés habituels. Pour cette contribution importante à un approvisionnement en énergie durable, le PSI et Energie 360° se sont vus décerner le Watt d'Or 2018 de l'Office fédéral de l'énergie dans la catégorie énergies renouvelables.

Oles Sendetskyi, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut utiliser l’inversion de polarité de certains nanoaimants pour développer une source durable de courant électrique pour petits appareils.

Jean-Baptiste Mosset, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut commercialiser un détecteur de neutrons qui permette de déceler la présence de plutonium et d'uranium.

Philipp Spycher, lauréat d'un Founder Fellowship à l'Institut Paul Scherrer PSI, veut utiliser une nouvelle méthode de modification des anticorps pour développer des médicaments plus stables avec moins d’effets secondaires.

Une technologie développée à l'Institut Paul Scherrer PSI permet de produire à partir de déchets organiques environ 60% de biogaz en plus que les méthodes conventionnelles. Mais peut-elle aussi faire ses preuves dans la pratique? Grâce à un test de 1000 heures conduit à la station d’épuration et de traitement de biodéchets de Werdhölzli, à Zurich, en collaboration avec le fournisseur d’énergie zurichois Energie 360°, il est aujourd’hui possible de répondre à cette question par l’affirmative. L’évaluation de l’essai est à présent disponible.

En raison de son important teneur en azote, le marc de café est un engrais que l’on utilise volontiers dans son jardin. Eliminé de cette manière, il contribue aujourd’hui déjà, à petite échelle, à une gestion écologique des déchets. Mais son potentiel est loin d’être épuisé: une méthode développée au PSI permet de produire du méthane, un gaz combustible, à partir de marc de café. Des chercheurs du PSI ont réussi à en faire la démonstration dans le cadre d’un essai pilote mené en collaboration avec le groupe alimentaire Nestlé, dont la production de café soluble génère du marc de café et qui souhaiterait voir ce dernier réutilisé de manière utile.

Les déchets organiques de Suisse recèlent un important potentiel énergétique. Car ils permettent de produire du méthane, un gaz précieux, principal composant du gaz naturel. Grâce à une technologie développée au PSI, il devrait être possible à l’avenir d’augmenter nettement le rendement en méthane à partir des déchets organiques. Un test de longue durée, mené conjointement avec le fournisseur d’énergie Energie 360° à la station d’épuration et de méthanisation de Werdhölzli (ZH), devrait à présent permettre de faire avancer la technologie sur la voie de l’application industrielle.

La plateforme Energy System Integration à l’Institut Paul Scherrer PSI entre en service cet automne. Elle a été présentée aujourd’hui aux médias et à quelque 150 représentants des milieux politiques, de l’industrie et du monde scientifique dans le cadre d’un double colloque intitulé Recherche énergétique suisse en réseau.

L’entreprise DECTRIS, une spin-off du PSI fondée en 2006 et aujourd’hui très prospère, est un exemple parfait d’apport tangible de la recherche fondamentale à l’économie. Le dernier développement de DECTRIS est un détecteur nommé EIGER, utilisé aux grands instruments de recherche pour réaliser des mesures à l’aide d’un faisceau de rayons X. EIGER contribue aussi à la recherche de nouveaux médicaments.

Les procédés que développe la firme tessinoise Casale permettent de produire différents précurseurs pour l’industrie chimique, à partir desquels on peut ensuite fabriquer des produits comme les engrais chimiques ou le plexiglas. Dans le cadre d’une coopération avec le PSI, Casale cherche à améliorer encore l’efficacité de ces processus de production. Les précurseurs chimiques sont des produits d’exportation et sont soumis à une rude concurrence mondiale. Les écarts les plus infimes en termes de coûts de production peuvent s’avérer décisifs, lorsque l’exploitant d’une installation doit choisir une licence.

La Stratégie énergétique 2050 de la Confédération prévoit un développement important des énergies renouvelables, comme l’énergie solaire et l’énergie éolienne. L’intégration de cette énergie décentralisée et produite avec des fluctuations temporelles représente un important défi pour les réseaux électriques. Une solution possible serait d’exploiter les excès de courant qui surchargent les réseaux pour produire des gaz à haut rendement, comme l’hydrogène ou le méthane. Ce concept, appelé « conversion d’électricité en gaz » (ou « power to gas »), est au centre de la nouvelle plate-forme Energy System Integration (ESI) au PSI.

Le 4 avril 2014, les CFF lancent un nouveau modèle de Minibar dans leurs trains Intercity. Il sera équipé d’un système de pile à combustible, au développement duquel l’Institut Paul Scherrer a contribué. Grâce à ce système et en dépit des contraintes d’espace, le Minibar dispose à présent de suffisamment d’énergie pour préparer aussi des capuccinos et des latte machiato.