Synthèses innovantes de catalyseurs pour conversion de la biomasse

Réf. R065

Stage - Chimie

Localisation : Rhône

Début : entre mars et avril 2017
Durée : de 2 à 3 mois
Indem. : Oui

IFP Energies nouvelles - Lyon

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Synthèses innovantes de catalyseurs pour conversion de la biomasse

Contexte du projet

Le projet s’inscrit dans le développement de nouveaux procédés pour transformer des ressources renouvelables en intermédiaires de l’industrie chimique et du raffinage. Les molécules dérivées de la biomasse sont riches en oxygène, très fonctionnalisées et généralement solubles dans l’eau. De ce fait, les procédés permettant de les convertir en bio-produits valorisables impliquent des réactions dans des milieux aqueux en température et parfois aussi sous pression.

Ces conditions particulières alliant eau et température (appelées conditions hydrothermales, HT) challengent aujourd’hui le domaine de la catalyse hétérogène. En effet, les catalyseurs conventionnels utilisés dans l’industrie du raffinage pétrolier (généralement constitués d’une phase métallique et d’un support oxyde) ne sont pas adaptés à de telles conditions, principalement en raison d’une forte détérioration des propriétés texturales et structurales des supports oxydes employés, induisant des performances catalytiques faibles et incompatibles avec une viabilité industrielle des procédés.

Les supports carbonés, composés de liaisons C-C, sont plus stables en conditions HT et offrent une alternative intéressante. Cependant, leur caractère microporeux (inhérent à leur procédé de fabrication), restreint leur champ d’application, des structures méso-macroporeuses étant préférées pour la transformation de substrats issus de biomasse de haut poids moléculaire, comme les polysaccharides ou la cellulose.

Description du projet

Le projet consiste à synthétiser des matériaux hybrides carbone/ oxyde et à évaluer l’importance de paramètres expérimentaux (précurseurs, concentrations, traitements thermiques…).

  • Les solides seront caractérisés finement par de nombreuses techniques mises à œuvre à IFPEN (DRX, physisorption, ATG, MET, ...).
  • Des tests catalytiques en réacteur batch seront réalisés pour mesurer leur stabilité structurale et texturale en conditions réactionnelles.

L’objectif est de dégager des relations entre les paramètres de la synthèse, les propriétés structurales des catalyseurs et leurs résistance en conditions hydrothermales.

Le stagiaire intégrera une équipe dynamique et pluridisciplinaire et enrichira son expérience de nombreuses compétences, en synthèse, caractérisation de matériaux et test catalytique.

Le stage s’inscrit dans le cadre d’une thèse, l’encadrement sera assuré par un binôme doctorant/ingénieur. 

Profil recherché

DUT Chimie

  • Compétences en chimie, chimie des solutions, synthèse de matériaux, méthodes de caractérisation physico-chimiques.
  • Rigueur, curiosité, autonomie, esprit d'initiative, travail en équipe, qualité rédactionnelle

Contact

IFP Energies nouvelles - Lyon
Etienne GIREL / Amandine CABIAC
Rond-point de l'échangeur de Solaize - BP 3
69360 Solaize
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