Informations générales
Entité de rattachement
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DES-25-0113
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
jean-marc.borgard@cea.fr
CEA
DES/DRMP//LM2T
BAT450 SE
bP 41
CEA/Saclay
91191 Gif sur Yvette cedex
0169088086
Tuteur / Responsable de thèse
PARICAUD Patrice
patrice.paricaud@ensta-paris.fr
ENSTA Paris
Unité de Chimie et Procédé
Unité de Chimie et Procédé
ENSTA Paris - Institut Polytechnique de Paris. 828 boulevard des Maréchaux
91120 Palaiseau.
+33 (0) 1 81 87 20 26.
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