Post-doctorat (H/F) : Mesure de température et d'espèces dans un réacteur plasma pour la production d'h — CNRS

Missions :

La production de chaleur industrielle représente environ 10% des émissions mondiales de CO2, et l'hydrogène en tant que carburant est une alternative propre prometteuse aux combustibles fossiles conventionnels. Cependant, la production d'hydrogène à partir de l'électrolyse de l'eau nécessite une entrée d'électricité élevée d'au moins 40 kWh/kgH2. Une autre alternative est la plasmalyse du CH4, qui ne nécessite en théorie que 5 kWh/kgH2 et permet la production de carbone solide, un produit de valeur utilisé dans la fabrication de batteries et de pneus.

Le laboratoire EM2C explore cette approche novatrice en générant des plasmas hors équilibre avec des décharges pulsées nanosecondes répétitives (NRP). Ces décharges accélèrent la conversion chimique en H2 et C(s) à des températures modérées (entre 300 et 1200 °C) et sont actuellement utilisées par Spark Cleantech, une startup issue du laboratoire EM2C. L'objectif de ce projet est de soutenir le développement de Spark Cleantech en améliorant notre compréhension des décharges et de leurs produits combustibles.

Ce poste de chercheur postdoctoral est axé sur la caractérisation in situ de la flamme plasma lors de la conversion de CH4 en C2H2/H2. Un autre poste de chercheur postdoctoral sur la combustion du mélange CH4/H2/C2H2 sera annoncé en parallèle.

Activités :

En tant que chercheur postdoctoral, vous jouerez un rôle clé dans le déploiement de diagnostics optiques pour la caractérisation in situ des produits de la plasmalyse. Les tâches incluent :

• Conception, développement et exploitation d'un réacteur de recherche compatible avec les diagnostics optiques dans des conditions de fonctionnement similaires à la version industrielle développée par Spark Cleantech. Une collaboration étroite avec les ingénieurs de Spark Cleantech est attendue pour accélérer ce développement
• Déploiement d'un diagnostic novateur d'imagerie d'absorption laser pour la détection spatialement résolue de la température et des espèces (CH4 et C2H2). En parallèle, la diffusion Raman sera employée pour la détection de H2
• Encadrement d'étudiants en doctorat impliqués dans le projet
• Contribution au développement de diagnostics de spectroscopie d'absorption laser pour les applications de combustion (post-doc en parallèle)

Contexte de travail :

Le laboratoire EM2C (CNRS/INSIS et Université Paris-Saclay/CentraleSupélec http://em2c.centralesupelec.fr/), par ses recherches académiques de haut niveau sur l'énergie et la combustion et ses études appliquées en partenariat avec les entreprises ou les centres de recherche les plus en vue dans le domaine des transports et de l'énergie, contribue de manière significative à l'avancée des connaissances sur ces enjeux critiques, tant pour le climat que pour l'environnement.

Pour répondre à ces enjeux, les activités de recherche du laboratoire s'organisent autour de trois axes intitulés Combustion, Plasmas hors d'équilibre

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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international.

Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.

C’est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 33 000 femmes et hommes (dont plus de 16 000 chercheurs et plus de 16 000 ingénieurs et techniciens), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines.

Depuis plus de 80 ans, le CNRS développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait du CNRS un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde.

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