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Etude de la gazéification hydrothermale catalytique de composés modèles de biomasses et déchets

Défi technologique : Energie verte et/ou décarbonnée dont bioprocédés et valorisation des déchets (en savoir +)

Département : Département Thermique Conversion et Hydrogène (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire réacteurs et procédés

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0668

Contact : hary.demeycedeno@cea.fr

La production d'hydrogène et de méthane à partir de biomasses et déchets est un sujet qui a suscité un grand intérêt dans la transition énergétique ces dernières années. La gazéification hydrothermale (HTG) est un processus thermochimique qui utilise les conditions supercritiques de l'eau (T > 374 °C, P >221 bar), afin de convertir le carbone organique contenu dans la matière humide en une phase gazeuse (qui contient principalement CH4, H2, et CO2). La gazéification hydrothermale étant un procédé endothermique, les rendements de conversion les plus intéressants sont généralement obtenus à des conditions opératoires de température/pression élevées (environ 600°C et 300 bar). Toutefois, l'utilisation des matériaux catalytiques a été étudiée récemment, pour améliorer le rendement de conversion en gaz à des températures modérées (400 °C ? 500 °C), et également pour augmenter la sélectivité des espèces vers un gaz plus riche en méthane ou en hydrogène. L'identification des voies réactionnelles est cependant toujours un verrou dans la compréhension d'un mécanisme global de décomposition de la biomasse dans un tel environnement. L'objectif de la thèse est l'étude de ces mécanismes réactionnels de transformation de composés modèles de biomasses en conditions supercritiques. La compréhension des phénomènes pourra conduire à la formulation et l'optimisation de catalyseurs pour améliorer les rendements de conversion. Ce travail concerne la poursuite des recherches sur : i) la formulation des nouveaux catalyseurs (métal/support); ii) la stabilité des catalyseurs dans le milieu supercritique (activation/désactivation); iii) la sélectivité des catalyseurs vers un gaz plus riche en hydrogène ou en méthane.

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