Modélisation d'un électrolyseur

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 : CLIMAT, ENVIRONNEMENT ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE, ÉNERGIES RENOUVELABLES, MOBILITÉ DURABLE et HYDROCARBURES RESPONSABLES.

L’engagement d’IFPEN en faveur d’un mix énergétique durable se traduit par des actions visant :

• à gagner en efficacité énergétique ;
• à réduire les émissions de CO2 et de polluants ;
• à améliorer l’empreinte environnementale de l’industrie et des transports ;

tout en répondant à la demande mondiale en mobilité, en énergie et en produits pour la chimie.

Dans cet objectif, IFPEN développe des solutions permettant, d’une part, d’utiliser des sources d’énergie alternatives et, d’autre part, d’améliorer les technologies existantes liées à l’exploitation des énergies fossiles.

Modélisation d’un électrolyseur

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. IFPEN concentre ses efforts sur l’apport de solutions aux défis sociétaux et industriels de l’énergie et du climat, au service de la transition écologique.

Dans ce cadre, l’hydrogène est aujourd’hui considéré comme un vecteur d’énergie pouvant aider à décarboner à la fois les transports (pile à combustible ou moteur à combustion hydrogène), l’industrie (utilisation de l’hydrogène comme réactif pour fabriquer de l’ammoniaque, des e-fuels, ou de l’acier) et la production d’électricité (stockage saisonnier de l’électricité). Cette décarbonation est possible uniquement si l’hydrogène est produit avec des émissions minimales de CO2. La technologie la plus développée aujourd’hui pour permettre une production massive d’hydrogène décarboné est l’électrolyse de l’eau.

Pour aider à comprendre les phénomènes mis en jeu dans l’électrolyse et à intégrer les électrolyseurs le plus efficacement possible dans un réseau électrique, IFPEN utilise massivement la simulation. Cela nécessite le développement de modèles représentatifs des phénomènes étudiés. Ce stage s’ancre ainsi dans cette démarche.

Il a pour objectif de modéliser des électrolyseurs basse température à membrane échangeuse de protons (PEM) sur la plateforme Simcenter Amesim et de simuler différents cas d’application concrets dans lesquels l’hydrogène sera stocké sous pression. Pour cela, différentes pressions de travail des électrolyseurs seront comparées.

Pour que cette comparaison soit pertinente, les modèles d’électrolyseur devront prendre en compte correctement l’effet de la pression sur son fonctionnement en accord avec les données de la littérature. Les modèles seront adaptés si nécessaire. Pour chaque cas d’étude, l’objectif est de trouver l’électrolyseur le plus adéquat.

Le stage se déroulera de la manière suivante :

1. Prise en main de Simcenter Amesim
2. Bibliographie sur l’électrolyse et les effets de la pression
3. Définition du cas d’étude
4. Mise en place du simulateur du cas d’étude
5. Adaptation des modèles
6. Etude paramétrique et comparaison avec la littérature

Profil recherché :

Etudiant en dernière année d’école d’ingénieur généraliste/master 2/master de recherche.

• Intérêt pour le domaine des énergies et de l’électrochimie.
• Connaissances sur Amesim souhaitables.
• Maîtrise de l’anglais (oral et écrit).
• Curiosité, goût du travail en équipe, capacité à travailler en autonomie.

Mots-clefs : électrolyse, électrolyseur PEM, hydrogène, ingénierie électrochimique, ingénierie électrique, ingénierie chimique, transition énergétique.

Durée et période du stage : 06 mois, à partir de février 2024
Lieu du stage : Rueil-Malmaison ou Solaize

---

Annonces similaires