Caractérisation, modélisation et étude du vieillissement d’électrolyseur AEM (Anion exchange Membrane)

Le Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie est une Unité Mixte de Recherche du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), de l’Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT) et de l’Université Toulouse 3-Paul Sabatier (UPS). Les recherches menées au Laplace, allant de l’étude des mécanismes physiques de conversion d’énergie jusqu’aux systèmes qui les mettent en œuvre, se situent donc au cœur de ces préoccupations. Les grands domaines d’applications englobent la production, le transport, la gestion, la conversion et l’usage de l’électricité. Cette spécificité le conduit à avoir une production scientifique importante tout en ayant des recherches partenariales pérennes. Le laboratoire dispose d’équipements de pointe et abrite des plates-formes reconnues (Hydrogène,…) et des plates-formes mutualisées (plate-forme de 3DPHI) lui permettant de couvrir une approche allant du concept jusqu’au démonstrateur.

Le groupe de recherche GENESYS du laboratoire LAPLACE conduit des travaux de recherche sur la conception de micro-réseaux électriques (smart-grids) incluant des générations électriques renouvelables et du stockage énergétique, exploitant notamment le vecteur hydrogène. Il existe plusieurs technologies d’électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène, les plus classiques PEM et Alcaline sont aujourd’hui largement étudiées et industrialisées. Nous proposons d’étudier ici la technologie AEM, plus récente,

Le but de ce stage est de caractériser, modéliser et étudier le vieillissement des nouveaux électrolyseurs AEMWE (Anion Exchange Membrane Water Electrolyser). Développé en collaboration avec Air Liquide, ces travaux pourront déboucher sur une thèse CIFRE.

Les travaux se dérouleront en plusieurs étapes :

Mise en oeuvre de deux bancs de caractérisation et de vieillissement de cellules AEM 5 cm² et 25 cm².

Caractérisation : des caractérisations électrochimiques (courbes de polarisation, Spectroscopies d’impédance) seront menées sur différents assemblages MEA. Elles permettront de définir les meilleures associations. 

Modélisation : il s’agira ici de développer un modèle semi-empirique capable de représenter l’ensemble des caractérisations dans un domaine Température, Pression, Courant donné.

Etude des dégradations : une phase de vieillissement pourra ensuite être menée. L’évolution des paramètres des modèles devrait renseigner sur les causes du vieillissement

Ingénieur/Master Génie électrique

Ingénieur/Master Génie des procédés

Ingénieur/Master Génie chimique

Intérêt pour la transition énergétique et le vecteur hydrogène.

Expérimentateur