Modélisation des équilibres de phase de solutions salines concentrées pour les énergies renouvelables

Statut
à pourvoir
Domaine

De nombreuses applications dans le domaine des nouvelles énergies (batteries, biomasse, géothermie, …) nécessitent de bien comprendre le comportement de solutions contenant de fortes teneurs en sel, et leur impact sur les équilibres de phase. Or, les données expérimentales d’équilibre sont souvent absentes dans les domaines d’application visées, et un modèle prédictif est donc nécessaire pour extrapoler le comportement attendu. 
Dans cet esprit, IFPEN développe un modèle thermodynamique permettant la prédiction d’équilibres de phase de fluides complexes en se basant uniquement sur la structure chimique des constituants. Ce modèle est actuellement bien adapté pour les systèmes non-électrolytiques, mais des premiers développements pour intégrer les sels ont récemment été entrepris. La particularité des sels est leur nature ionique en solution qui implique la prise en compte d’interactions longue portée. Ces interactions sont fortement influencées par la constante diélectrique du milieu, et il n’y pas encore aujourd’hui de consensus dans la communauté scientifique sur la manière de modéliser efficacement de tels systèmes.
L’objectif de la thèse proposée est de poursuivre le développement de ce modèle pour aboutir à un outil industriel combinant précision et prédictivité, tout particulièrement dans le domaine des solvants mixtes et des fortes teneurs en sel. De plus, les électrolytes faibles pour lesquels il faut tenir compte d’une dissociation partielle seront également étudiés. Pour atteindre cet objectif, une étude des systèmes électrolytiques solide-liquide et réactifs sera ciblée. Le candidat devra adapter des outils de calcul en C++ et proposer des solutions innovantes pour modéliser ces systèmes. Ce travail sera réalisé en partenariat avec une équipe de l’Imperial College à Londres.
 

Mots clefs: thermodynamique, électrolytes, modélisation

 

  • Directeur de thèse    Dr. DE HEMPTINNE Jean-Charles, IFPEN, ORCID 0000-0003-1607-3960
  • Ecole doctorale    ED388, Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris Centre http://ed388.sorbonne-universite.fr/fr/index.html
  • Encadrant IFPEN    Dr. FERRANDO Nicolas, Département Thermodynamique et Modélisation Moléculaire, nicolas.ferrando@ifpen.fr
  • Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
  • Durée et date de début    3 ans, début de préférence en octobre 2019 
  • Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
  • Qualifications    Master 2 en Sciences Chimique ou Génie Chimique
  • Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise du français et de l’anglais
A propos d'IFP Energies nouvelles

IFP Energies nouvelles 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. Pour plus d’information, voir www.ifpen.fr. 
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Dr. FERRANDO Nicolas
Département Thermodynamique et Modélisation Moléculaire