Transport et piégeage de l'hydrogène dans les alliages austénitiques : couplage expériences et [...]

CEA; Saclay; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Une entreprise innovante recherche un candidat pour une thèse passionnante sur le transport et le piégeage de l'hydrogène dans les alliages austénitiques. Ce projet de recherche vise à explorer les mécanismes sous-jacents et à développer des modèles pour prédire le comportement de l'hydrogène, essentiel pour le stockage et le transport sécurisés de cette énergie alternative. Le candidat idéal aura une formation solide en matériaux et sera impliqué dans des travaux expérimentaux et des simulations avancées. Rejoignez une équipe dynamique à la pointe de la recherche sur l'hydrogène et contribuez à des solutions énergétiques durables.

Qualifications

• Expérience en analyse des matériaux et simulations moléculaires.
• Master en matériaux ou équivalent requis.

Responsabilités

• Étudier le transport et le piégeage de l'hydrogène dans les alliages austénitiques.
• Réaliser des mesures expérimentales et des simulations.

Connaissances

Analyse des matériaux

Simulations de dynamique moléculaire

Modélisations de cinétique chimique

Formation

Master 2 matériaux

Outils

Logiciels de simulation

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Transport et piégeage de l'hydrogène dans les alliages austénitiques : couplage expériences et calculs numériques.

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'hydrogène moléculaire H2 est un vecteur d'énergie alternatif aux énergies fossiles traditionnelles, gaz ou pétrole. Il pourrait répondre aux défis énergétiques et environnementaux actuels, c'est-à-dire au besoin de stockage de l'énergie produite par des moyens intermittents comme l'éolien ou le photovoltaïque ou de l'excès d'énergie produite par la filière nucléaire, sans produire de gaz à effet de serre lors de son utilisation. Néanmoins, son stockage et son transport en toute sécurité est une des clefs de son utilisation. Les conteneurs ou les canalisations qui véhiculent l'hydrogène doivent être étanches et conserver leur intégrité dans le temps. Comprendre et prédire le comportement de l'hydrogène dans les alliages des conteneurs/canalisations et les dégradations mécaniques associées - comme la fragilisation - est dès lors crucial pour le développement de la filière hydrogène.

Si de nombreux travaux expérimentaux ont permis d'identifier la fissuration par hydrogène comme étant à l'origine des dégradations des alliages exposés à l'hydrogène, de larges zones d'ombre subsistent encore sur les mécanismes à l'œuvre du fait de difficultés expérimentales et de la grande variabilité des phénomènes observées. Par ailleurs, le transport et le piégeage de l'hydrogène préalable aux dégradations mécaniques sont mal connus et peu documentés à l'échelle nanométrique.

L'objectif de la thèse est d'explorer les mécanismes de transport / piégeage de l'hydrogène dans les alliages austénitiques, et de sa distribution en volume, en amont de la fissuration pour être capable de rendre compte et d'expliquer les observations expérimentales.

Pour atteindre cet objectif, le travail de thèse sera dédié à l'étude du nickel pur, système modèle des austénitiques. L'étude sera conduite en trois volets : (i) des mesures expérimentales de thermo-désorption seront réalisées sur des matériaux modèles ainsi que (ii) des simulations de dynamique moléculaire en potentiels empiriques à l'échelle atomique, puis (iii) les données obtenues alimenteront des modélisations de cinétique chimique couplée à la loi de Fick à l'échelle mésoscopique permettant d'assurer la transition d'échelle nanoscopique - mésoscopique.

Université / école doctorale

Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay

Localisation du sujet de thèse

Site

Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

Master 2 matériaux ou équivalent

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

MARTIN Frantz < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/S2CM/LECA
CEA de Saclay
DEN/ISAS/DRMP/S2CM/LECA
Bat. 458, p. 119
91191 Gif sur Yvette cedex
01 69 08 48 86

Tuteur / Responsable de thèse

CHARTIER Alain < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/S2CM
CEA-Saclay
DEN/DANS/DPC/SCCME/LM2T
bat 450Sud
P.C. 41
91191 Gif-Sur-Yvette
01 6908 3168

En savoir plus

https://www.researchgate.net/profile/Alain-Chartier