Thèse - Modélisation des équilibres de phases pour les procédés de recyclage des polymères

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.

Thèse - Modélisation des équilibres de phases pour les procédés de recyclage des polymères

Le recyclage des plastiques est essentiel pour réduire nos déchets mais constitue une tâche complexe. Aujourd’hui, il se fait essentiellement via des procédés mécaniques qui présentent des limitations (maîtrise du tri, couleur).

Dans ce contexte, le recyclage chimique a un rôle à jouer pour atteindre une pureté plus grande des polymères recyclés et IFPEN. Dans ce contexte, le travail de thèse participe au développement de procédés de dissolution par solvant. Il aura comme objectif de développer un outil de calcul thermodynamique permettant de décrire la solubilité des polymères dans les solvants.

Le défi sera de développer une méthodologie représentant le polymère circulant dans le procédé par un mélange de pseudo-polymères tout en respectant son aspect polydisperse et sa chimie. La charge de polymère à recycler pouvant contenir des impuretés organiques, il sera important d’estimer correctement dans quelle phase se concentrent ces produits lors de la séparation.

Les équilibres de phases sont usuellement calculés en associant une équation d’état à un algorithme de calcul. Une équation adaptée à des polymères a déjà été développée dans la littérature et à l’IFPEN et elle devra être étendue pour répondre au besoin du procédé.

L’amélioration des algorithmes de calcul sera également approfondie dans ce travail. Enfin, l’outil développé sera utilisé pour aider à sélectionner le solvant le plus adéquat pour le polymère ciblé.

Qualifications

Master en Physico-Chimie ou Génie chimique

• Connaissances linguistiques : Maîtrise du français et de l’anglais
• Connaissance en thermodynamique, génie des procédés, compétences en programmation C++

Mots clefs : Recyclage, équilibres, polymère

Directeur de thèse : Professeur IFP-School, Docteur en génie chimique, DE HEMPTINNE Jean-Charles, IFP Energies nouvelles
Ecole doctorale : ED 388 Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre, Sorbonne Université, 

Encadrant IFPEN : Docteur en Physico-Chimie, WENDER Aurélie, Département Thermodynamique et Modélisation moléculaire.
Localisation du doctorant : IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
Durée et date de début : 3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
Employeur : IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France

IFPEN met à disposition de ses doctorants un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants. Outre une politique salariale et de couverture sociale compétitive, IFPEN propose à tous les doctorants de participer à des séminaires et des formations qui leur sont dédiés. Pour plus d’information, merci de consulter nos pages web dédiées.