Prédiction des propriétés physicochimiques de fluides énergétiques renouvelables

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.

Prédiction des propriétés physicochimiques de fluides énergétiques renouvelables

Descriptif :

De nombreux fluides sont employés dans les secteurs de l’énergie, du transport et de l’environnement, pour diverses applications allant de la production d’énergies renouvelables à la mobilité des personnes. Ces fluides sont bien souvent des mélanges complexes dont les composants sont principalement constitués d’un squelette hydrocarboné. La complexité et la chimie des composants (hydrocarbures, alcools, esters…) de ces fluides varient en fonction de leur origine et de l’application ciblée : combustion, refroidissement, lubrification voire isolation électrique.

L'industrie en général concentre une part importante de ses recherches sur de nouvelles techniques de modélisation permettant de prédire le comportement physico-chimique de ces fluides dans un contexte où leur formulation évolue de manière significative avec l’incorporation de produits biosourcés et/ou synthétiques.

IFPEN contribue à ces activités au travers notamment la caractérisation des propriétés physiques et chimiques de fluides complexes et le développement de modèles permettant de discuter de la compatibilité des fluides avec différents usages. Les modèles disponibles sont généralement limités aux composés purs et à des mélanges simples. Or, la complexité des fluides employés aujourd’hui dans les secteurs de l’énergie, du transport et de l’environnement est accentuée avec la décarbonation des filières de production.

Ce stage vise donc à progresser dans l’estimation des propriétés de mélange de produits énergétiques renouvelables.  

Trois étapes seront suivies au cours du stage :

1. Tout d’abord, le stagiaire s’appuiera sur une revue de la littérature scientifique ainsi que sur les travaux antérieurs à IFPEN pour identifier la diversité des modèles disponibles et leurs limites pour une série de propriétés considérées comme critiques pour différents usages (ex. densité, viscosité, stabilité au stockage, inflammabilité, etc).
2. Ensuite, une phase expérimentale sera menée. L’objectif sera de développer une matrice d’essais permettant de confirmer les limites des modèles existants et éventuellement d’en identifier les raisons. Plusieurs dispositifs expérimentaux pourront ainsi être utilisés au cours du stage pour alimenter la base de données.
3. La dernière étape consistera à améliorer les modèles pour lesquels des limites auront été identifiées. Cela pourra se traduire par la modification des modèles via l’optimisation des variables présentes ou l’ajout de nouveaux descripteurs. En fonction de l’avancée, le(la) candidat(e) retenu(e) aura la charge de coupler les modèles obtenus à travers le développement d’un outil d’optimisation de mélange. Cet outil devra permettre d’identifier, sur la base d’un cahier des charges donné, l’ensemble des mélanges compatibles.

Il est attendu à la fin de ce stage que le(la) candidat(e) mette en évidence les solutions techniques permettant de traiter les spécificités des mélanges de fluides complexes pour lesquels des adaptations méthodologiques seront nécessaires dans les différentes étapes d’expérimentation, de développement et de validation des modèles. Il s’agit d’une excellente opportunité de combiner l’expérimentale et la modélisation sur un sujet en phase avec les problématiques actuelles.

Profil recherché :

Bac +4/5 en chimie, chemoinformatique. Intérêt pour la programmation. Maitrise de l’anglais.

Informations pratiques :

• Durée et période du stage : 5 mois entre avril et aout 2023
• Le stage se déroulera à l'IFP Energies nouvelles à Rueil-Malmaison.
• Une indemnité mensuelle sera versée au stagiaire (si non rémunéré par ailleurs).

Intéressé.e ? Envoyez une lettre de motivation et un CV

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