Préparation de matériaux microporeux pour la récupération du lithium dans l'eau de mer

IFP Energies nouvelles - Lyon

Stage Sciences des Matériaux Rhône entre février et juillet 2023 de 5 à 6 mois


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.

Préparation de matériaux microporeux pour la récupération du lithium dans l’eau de mer

Contexte

IFP Energies Nouvelles (IFPEN) est un acteur de la recherche travaillant dans les domaines de l'énergie, du transport et de l'environnement. L'innovation technologique est au cœur de son action, et les programmes de R&I d'IFPEN ont pour objectif de lever des verrous scientifiques et technologiques pour permettre de déboucher sur des innovations valorisables par l'industrie. Dans ce contexte, la Direction Catalyse et Séparation développe des matériaux pour les industriels du secteur de la chimie et du raffinage.

Le lithium est une ressource clé pour le développement des nouvelles technologies de batteries destinées au secteur du transport. Les technologies les plus répandues de récupération du lithium sont coûteuses et énergivores. Les sources ne sont pas infinies et il est nécessaire de trouver à moyen terme d’autres sources d’approvisionnement. Des travaux portés sur le lithium en solution notamment dans les salars ou les eaux géothermales où le lithium se trouve être concentré.

Parmi les matériaux développés à L’IFPEN, un matériau capable de récupérer sélectivement le lithium dans ces solutions concentrées a été mis au point par les équipes R&D. Pour poursuivre ces travaux, il est envisagé de proposer de nouveaux matériaux capables de récupérer le lithium faiblement concentré en solution comme dans l’eau de mer.

Description

Le lithium marin est une ressource quasi infinie dans l’eau de mer, néanmoins sa concentration très faible (2-0.2 mg/L) constitue un obstacle à sa récupération. Des techniques commencent à émerger mais elles restent très coûteuses et peu sélectives. Des électrodes très sélectives notamment ont récemment été développées mais leur coût de fonctionnement et leur consommation d’énergie restent très importants. L’enjeu est donc de développer un matériau très sélectif au lithium avec un procédé au faible coût énergétique.

L’objectif de ce stage est de développer un nouveau matériau microporeux capable d’adsorber et désorber sélectivement le lithium en utilisant le même procédé. Ce stage consistera dans un premier temps à préparer différents matériaux envisagés dans la stratégie de développement de mettre en forme ces matériaux afin qu’ils soient testés sur le procédé mis au point à l’IFPEN.

Enfin les caractéristiques physico-chimiques et les performances de ces matériaux seront testées en solutions marines.

Profil recherché

Etudiant(e) MASTER Ecoles ou universités en chimie, chimie des matériaux ou génie chimique

  • Enthousiaste et rigoureux(se) souhaitant développer ses compétences techniques dans un environnement de recherche en étroite collaboration avec plusieurs équipes multidisciplinaires

(PDF - Max : 5 Mo)
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