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.

Mise en œuvre d'une équation d'état pour représenter une courbe de titration dans différents mélanges

Les procédés hydrométallurgiques, notamment ceux utilisés pour la récupération et le recyclage des métaux issus des batteries, mettent en jeu des solutions électrolytiques complexes dans lesquelles des réactions acide–base, des phénomènes de complexation et des équilibres entre plusieurs phases peuvent intervenir simultanément.

Le nouveau modèle thermodynamique développé à IFPEN permet de décrire la formation de complexes de deux manières différentes : soit au travers d’un terme physique, soit par l’utilisation d’un équilibre chimique classique. Le terme physique est utile car il minimise le nombre de paramètres à prendre en compte, mais il ne permet pas de décrire des phénomènes très fins tels que l’équilibre de protonation de l’eau.

L’objectif étant de calculer la spéciation de mélanges acide-base en fonction du pH, il va être nécessaire de

évaluer dans quelles conditions utiliser un terme physique ou non
paramétrer les espèces ainsi que les mélanges en vue de calculer les propriétés désirées (équilibres liquide-vapeur ; spéciation ; activité, …)
selon l'avancement, étendre l'approche à des systèmes contenant plusieurs solvants ou à des systèmes présentant des phénomènes de complexation.

Les simulations seront réalisées avec les outils thermodynamiques développés à IFPEN, notamment Carnot et Lagun, avec des traitements et développements complémentaires en Python et/ou C++.

Ce travail contribuera directement au développement d’un cadre thermodynamique capable de décrire des systèmes réactifs complexes rencontrés en hydrométallurgie, avec comme objectif à plus long terme la modélisation des équilibres liquide–liquide impliqués dans les procédés d’extraction des métaux.

Profil recherché :

Ecole d’ingénieur ou Master 2 en thermodynamique, génie chimique, génie des procédés, physico-chimie ou discipline proche.

Compétences : bonnes bases en thermodynamique et équilibres chimiques ; intérêt pour la modélisation numérique et le traitement de données.
Des connaissances en thermodynamique des solutions, équilibres acide–base seraient appréciées.
Une première expérience en programmation scientifique (Python, C++) constitue un atout.
Qualités : rigueur, curiosité scientifique, autonomie, capacité d’analyse et de synthèse.

Durée : 6 mois
Début : à partir de février ou mars 2027
Lieu : IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison

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