Du fait de leurs propriétés physico-chimiques singulières, les PFAS mis en œuvre dans de nombreuses applications industrielles posent problème quant à leur accumulation dans les nappes phréatiques. Ce constat met en évidence un besoin de technologies de traitement novatrices visant à minimiser la teneur en PFAS dans ses effluents. Différentes méthodes (thermiques ; biologiques ; chimiques) ont été étudiées, mais elles possèdent des lacunes en termes de dépenses énergétiques ou d’effluents secondaires toxiques générés. Dans ce contexte, l’oxydation hydrothermale (OHT) est une alternative prometteuse avec des rendements de minéralisation de PFAS supérieurs à 99,9% à partir de 600°C. En effet, dans ces conditions (température supérieure à 374°C et pression supérieure à 221 bar), l’eau devient un milieu réactionnel favorable au développement de réactions de minéralisation de composés organiques.
Cependant, appliquer de telles conditions opératoires à échelle industrielle constitue un verrou technologique du fait de pertes de chaleur importantes générées et de la formation in situ d’HF pouvant causer des problématiques de corrosion. Cette thèse vise à étudier le procédé d’OHT avec un co-carburant et l’utilisation in situ d’un matériau à base de silice destiné à piéger tous les ions fluorés. La définition du régime de fonctionnement du procédé passe par une connaissance fine des bilans matière mais également des mécanismes d’oxydation des PFAS. L’élucidation mécanistique nécessitera la mise en œuvre d’un protocole analytique précis et rigoureux visant à quantifier l’ensemble des organofluorés résiduels. L’implémentation d’équilibres de phase en hautes pression/température des espèces fluorés pourra être effectuée avec les logiciels PhreeQC/Prosim Simulis. Enfin, la versatilité du procédé envers d’autres déchets organofluorés pourra être considérée.
Le/la candidat(e) évoluera au sein du Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination en collaboration avec le Laboratoire de Mesure, Sécurisation et Environnement (LITEN/Grenoble) en interaction avec les techniciens, ingénieurs, doctorants. Il bénéficiera de l’expertise de ces laboratoires dans les procédés hydrothermaux, ainsi que dans l’analyse des composés perfluorés. Les compétences acquises durant la thèse ouvriront de nombreuses perspectives d’emploi en recherche académique/R&D industrielle dans le domaine de la chimie et de l’environnement.