Mesures isotopiques du méthane atmosphérique à faible teneur

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

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.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Mesures isotopiques du méthane atmosphérique à faible teneur

Contexte

L’identification et le traçage de fuite de gaz est un enjeu important du secteur énergétique. Le méthane est à la fois un gaz d’intérêt car une ressource énergétique mais également un gaz inflammable et polluant. Sa production (fermentation organique, reformage, champs pétrolier) et son transport doivent donc être réalisés en milieu fermé et ne présenter aucune fuite.

Le monitoring de sa concentration - indicateur de fuites - et de son isotopie - indicateur de source – sont des demandes croissantes dans le secteur industriel et énergétique. Le méthane est très faiblement concentré dans l’air (1,9 ppm). Le spectroscope à cavité optique Picarro (CRDS) mesure la concentration et la composition isotopique en carbone du méthane dans l’air mais ne permet pas la détermination de sa composition isotopique en hydrogène. Cette information aiderait à être plus performant sur les indicateurs de sources ou les processus ayant affecté le méthane.

Objectifs

Le travail du stagiaire consistera au développement analytique de la détermination des concentrations et des compositions isotopiques en C et en H via l’équipement CRYOGAS. Cette acquisition récente de IFPEN consiste en une ligne sous ultravide conçue pour la séparation et la préconcentration de petites quantités de gaz afin d’effectuer une analyse compositionnelle (Gas Chromatographe) et/ou isotopique (Gas Combustion Chromatographe-Isotopic Ratio Mass Spectrometer).

Il sera demandé au stagiaire de

• (1) de valider une méthode d’analyse via CRYOGAS afin d’optimiser l’isolation du CH₄ et sa préconcentration sur une ligne sous ultravide
• (2) de tester la méthode sélectionnée sur les échantillons naturels prélevés des sites industriels
• (3) de comparer ses résultats avec ceux obtenus sur la méthode PICARRO.

De plus, ce stage permettra au stagiaire d’acquérir des connaissances sur le traçage isotopique de source, le cycle du CH₄ et de se former sur les techniques de travail sous ultravide, de séparation cryogénique, ainsi que de mesures compositionnelles et isotopiques (GC, PICARRO, GCC).

Profil recherché

Master 2 en Géochimie ou analyse chimique.

• Connaissances appréciées en géochimie isotopique.
• Goût pour l’expérimentation et le développement expérimental en laboratoire.
• Bonne maitrise de l’anglais ; ouvert d’esprit, dynamique et sachant travailler en équipe.

Merci d’adresser votre candidature (CV et lettre de motivation) à la responsable de stage Sonia Noirez

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