Etude thermodynamique du ternaire K2CO3-CO2-H2O pour le développement de procédés NET (Negative[...]

CEA; Saclay; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une thèse passionnante est proposée au sein d'un laboratoire innovant à Saclay, axée sur les technologies d'émissions négatives et les carburants durables. Ce projet de recherche vise à explorer la thermodynamique du système K2CO3-CO2-H2O, essentiel pour le développement de procédés énergétiques durables. Les candidats auront l'opportunité de travailler sur des défis technologiques de pointe, contribuant à la lutte contre le changement climatique. Si vous êtes passionné par la chimie et la durabilité, cette thèse est une occasion unique d'apporter votre contribution à une cause essentielle.

Qualifications

• Formation recommandée en génie chimique ou chimie.
• Compétences en thermodynamique et modélisation nécessaires.

Responsabilités

• Acquisition de données thermodynamiques à haute température/pression.
• Optimisation énergétique de procédés de capture de carbone.

Connaissances

Thermodynamique

Chimie

Modélisation thermodynamique

Procédés chimiques

Formation

Génie chimique

Chimie

École généraliste

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Etude thermodynamique du ternaire K2CO3-CO2-H2O pour le développement de procédés NET (Negative Emission technologie) et SAF (Sustainable Air Fuel)

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la thématique accélérée Inter-conversion énergétique : de l'atome et du photon à l'hydrogène et aux molécules durables.
La bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS) utilise l'énergie de la biomasse tout en captant le dioxyde de carbone libéré par le processus, ce qui se traduit par des émissions négatives dans l'atmosphère (Negative Emission Technologie). Le procédé de référence en Europe utilise le carbonate de potassium [1] mais désorbe le CO2 à pression atmosphérique, alors que sa séquestration ou son hydrogenation en molécules durables, notamment les SAF (Sustainable AirFuel) nécessite de fortes pressions.
La thèse consiste en l'acquisition de nouvelles données thermodynamiques et thermo-chimiques à haute température/pression nécessaires à l'optimisation énergétique d'un tel procédé [2] et à leur intégration dans une modélisation thermodynamique.
On fera par la suite un remontage du procédé global afin de pouvoir quantifier le gain énergétique et environnemental attendu.
La thèse se déroulera au sein du Laboratoire de modélisation thermodynamique et thermochimie (LM2T) en collaboration avec le LC2R (DRMP/SPC) pour la partie expérimentale.

Références :
[1]K. Gustafsson, R. Sadegh-Vaziri, S. Grönkvist, F. Levihn et C. Sundberg, "BECCS with combined heat and power: assessing the energy penalty," Int. J. Greenhouse Gas Control, vol. 110, p. 103434, 2021.
[2] S. Zhang, X. Ye et Y. Lu, "Development of a Potassium Carbonate-based Absorption Process with Crystallization-enabled High-pressure Stripping for CO2 Capture: Vapor-liquid Equilibrium Behavior and CO2 Stripping Performance of Carbonate/Bicarbonate," Energy Procedia, 2014

Université / école doctorale

Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)
ENSTA ParisTech

Localisation du sujet de thèse

Site

Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

génie chimique, chimie ou école généraliste

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

BORGARD Jean-Marc [e-mail]
CEA
DES/DRMP//LM2T
BAT450 SE
bP 41
CEA/Saclay
91191 Gif sur Yvette cedex
0169088086

Tuteur / Responsable de thèse

PARICAUD Patrice [e-mail]
ENSTA Paris
Unité de Chimie et Procédé
Unité de Chimie et Procédé
ENSTA Paris - Institut Polytechnique de Paris. 828 boulevard des Maréchaux
91120 Palaiseau.
[phone].

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