Etude de l'absorption d'hydrogène des métallurgies des moteurs à combustion interne à hydrogène

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement.

IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Etude de l'absorption d'hydrogène des métallurgies des moteurs à combustion interne à hydrogène

Ce stage Master est proposé par IFP Energies nouvelles à Solaize (69360), à une dizaine de km au sud de Lyon. Il se déroulera au sein des laboratoires du département Electrochimie et Matériaux. Ce sujet se positionne dans le domaine des énergies décarbonées pour une mobilité durable des transports lourds de l’avenir, où l’hydrogène est identifié comme un carburant capable de produire de l’énergie mécanique dans un moteur à combustion interne à hydrogène (MCIH).

L’hydrogène est connu comme une molécule pouvant engendrer la dégradation des propriétés mécaniques des matériaux métalliques, d’autant plus sous les conditions de haute pression et température d’un MCIH. Cette fragilisation se produit après la pénétration de l’hydrogène dans l’alliage. Les atomes d’hydrogène absorbés diffusent dans les matériaux et provoquent des modifications de la microstructure, des pertes de ductilité et des endommagements physiques.

Ce stage expérimental et multi-technique se concentre sur l'utilisation de différentes méthodes permettant d’exposer des coupons métalliques à l’hydrogène sous des pressions et températures élevées, puis de caractériser les évolutions des propriétés des matériaux : effets en surface et en volume.

Le/la stagiaire sera amené(e) à

Travailler sur un système de chargement d’hydrogène à haute pression et température, visant les conditions de fonctionnement du MCIH ;
Mesurer la concentration d’hydrogène absorbé à l’aide d’un dispositif de mesure par chromatographie en phase gazeuse à désorption thermique et interpréter les résultats
Réaliser des caractérisations métallographiques ;
Réaliser des analyses de surface (micro-dureté, DRX...).

Avec ces méthodes, il sera possible de mieux comprendre le comportement de certains alliages dans les environnements des MCIHs. En fonction des résultats obtenus pendant ce stage, un objectif complémentaire serait de publier les résultats dans une revue scientifique. Ce travail nécessite, avant tout, de très bonnes compétences en communication, un goût prononcé pour l’expérimentation et l’analyse, de la curiosité et une forte capacité de travailler en équipe.

Durée : 6 mois en 2024
Lieu: IFP Énergies nouvelles, rond-point de l’échangeur de Solaize, 69360 Solaize
Rémunération : 1080 € brut / mois (+ indemnité de logement de 237 €/mois possible sous condition de double résidence).