Matériaux pour l'énergie H/F (Mécanique et thermique)

Description de l'offre

Domaine : Mécanique et thermique

Contrat : Stage

Description du poste :

Missions :
Contexte
Le stockage et le transport de l’hydrogène sous la forme de composés organiques hydrogénés est une alternative possible au stockage gazeux sous pression, liquide ou sous forme d’hydrures métalliques. Grâce à la forte densité massique et volumique (5-8 wt.%, 50-70 g H2/L) des composés hydrogénés, à leur stabilité dans les conditions ambiantes et leur faible toxicité, il est possible de les transporter et de les stocker à la pression atmosphérique et température ambiante dans de simples réservoirs, citernes ou pipelines [1].
Une nouvelle famille de vecteurs a récemment été identifiée au CEA. Ce couple présente plusieurs avantages le rendant particulièrement attractif :
- Enthalpie de déshydrogénation (31 kJ/molH2) plus faible que celle des LOHC conventionnels et du même ordre que l’acide formique
- Les catalyseurs d’hydrogénation/déshydrogénation sont à base de Cu et Co
- Les vecteurs sont synthétisés à partir de ressources renouvelables d’où leur dénomination de liquides biosourcés.
L’hydrogénation se fait généralement à haute pression et température modérée (30-50 bar, 180-200°C, ΔrH°=-31 kJ/molH2) alors que la déshydrogénation se fait à pression atmosphérique et plus haute température (1 bar, 210-250°C, ΔrH°=31 kJ/molH2) [2].

Objectifs et déroulement du stage
L’objectif du stage est d’étudier et modéliser les réactions catalytiques d’hydrogénation et de déshydrogénation de ce couple de liquides organiques (cinétique, thermique, réacteurs …).
Le stage se déroulera au CEA/LITEN à Grenoble, au sein du Laboratoire des Echangeurs et Réacteurs en intéraction avec le Laboratoire d'Automatique, de Génie des Procédés et de Génie Pharmaceutique (Lyon) et comprendra les étapes suivantes :
- Réaliser une étude bibliographique sur les réactions envisagées (réacteurs, cinétique, catalyseurs, taux de conversion …).
- Définir un modèle cinétique basé sur les données de la littérature (maîtrise de Matlab est un plus)
- Initier la conception d'un réacteur par des simulations numériques cinétiques, thermiques et fluidiques (utilisation de l’outil Comsol)

Divers
Stage de fin d’étude d’école d’ingénieur ou de master 2ème année, option génie chimique.
Durée minimale de 5 mois à partir de février/mars 2020.
Le stage ouvrira une indemnisation selon les grilles en vigueur au CEA.

Contact
Alban Chappaz : CEA/DRT/LITEN/DTBH : alban.chappaz@cea.fr, 04 38 78 02 53
Isabelle Pitault : LAGEPP/DYCOP : isabelle.pitault@univ-lyon1.fr, 04 72 43 13 73

Références :
[1] Aako-Saksa P. et al., J. of Power Sources, 2018, 396, pp. 803
[2] Onoda M. et al., Int. J. Hydrog. Energy, 2019, 53, pp 28514

Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : alban.chappaz@cea.fr


Stage pour la validation d'un Bac+5

Compétences scientifiques : Génie Chimique, Procédés catalytiques, Modélisation multiphysique (maïtrise de Matlab est un +, connaissance de l'outil Comsol est un +)
Connaissances : Connaissances de bases de Génie Chimique

Vous êtes reconnu(e) pour votre : autonomie, rigueur, curiosité, sens de l'organisation,"

Ville : Grenoble

Langue / Niveau :

Anglais : Courant