Purification et séparation de l'hydrogène dans le cadre de son déploiement à grande échelle pour la décarbonation du secteur énergétique

Contexte et objectif de la thèse :

L'hydrogène (H₂) est considéré comme un vecteur d'énergie renouvelable offrant des perspectives prometteuses pour la transition énergétique, et peut à lui seul contribuer à réduire les émissions de CO₂ de 20 % en 2050 (selon l'Hydrogen Council). Pour accélérer son développement et encourager son utilisation, des efforts importants sont actuellement engagés par les chercheurs sur de nombreux aspects de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de la production à l'utilisation, en passant par la purification, le transport et le stockage.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet régional et en partenariat avec un acteur industriel majeur du secteur gazier, où la purification et la séparation de l'hydrogène feront l'objet d'une étude expérimentale et d'un travail de modélisation et de simulation. En effet, des flux massifs d'hydrogène mélangé à d'autres constituants/impuretés devraient être produits et traités par des procédés appropriés. L'objectif de la thèse est de contribuer au développement de ces procédés selon les scénarios définis avec le partenaire industriel.

Plan de travail:

D'un point de vue opérationnel, nous envisageons la répartition des activités comme suit :

1. Une revue de littérature approfondi :
   • des méthodes de purification de l’hydrogène
   • des données thermodynamiques existantes
2. Travaux expérimentaux :
   • Amélioration des protocoles de mesure déjà mises en place
   • Acquisition et traitement des données des propriétés thermodynamiques des systèmes d’intérêt
3. Modélisation et simulation :
   • Modélisation thermodynamique des mélanges impliqués dans les procédés
   • Simulation des installations de purification de l’H₂ en fnction de scénarios et de la dynamique des procédés

Environnement de travail :

Le LaTEP aborde la question de la transition énergétique en menant des recherches sur l'énergie et les procédés pour l'environnement. Les compétences scientifiques du laboratoire sont basées sur l'expérimentation, la modélisation et la simulation dans les domaines de la thermodynamique des fluides et des systèmes énergétiques et de l'intensification des procédés.

Au sein d'une équipe qui favorise l'équilibre entre vie professionnelle et vie privée, nous mettons à la disposition du (de la) doctorant(e) toutes les ressources matérielles et intellectuelles dont il (elle) a besoin pour développer ses compétences et mener à bien son projet dans les meilleures conditions possibles. Par ailleurs, le doctorant travaillera en étroite collaboration avec le partenaire industriel du projet.

Profil recherché :

Le candidat doit être en dernière année de master (M2) ou de cycle d'ingénieur en génie des procédés, génie chimique, en physique chimique, en génie pétrolier ou dans un domaine similaire.

Le candidat doit avoir un vif intérêt pour la recherche scientifique appliquée, et en particulier pour les mesures expérimentales et la modélisation.

De bonnes compétences en thermodynamique et en simulation de procédés sont requises. Une expérience en laboratoire (stage ou projet) est un plus.