Formulation de nouveaux adsorbants adaptés à la purification du biogaz à partir d'oxydes de fer imprégnés sur des supports poreux


Stage en Sciences des Matériaux

  • Début

    Entre février et juillet 2024
    de 5 à 6 mois
  • Localisation

    Auvergne et Rhône-Alpes
  • Indemnité

    Oui
[Réf. : 2024-R061-2]

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.

Formulation de nouveaux adsorbants adaptés à la purification du biogaz à partir d’oxydes de fer imprégnés sur des supports poreux

Dans un contexte de réchauffement climatique qui s’accélère, et de volonté de réduire notre dépendance aux énergies fossiles, l’utilisation de biométhane issu de la méthanisation est préconisée par la plupart des scénarios de la transition énergétique. Ainsi, l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) vise la substitution du gaz naturel fossile par un biométhane d’origine 100% renouvelable d’ici 2050. Cependant, la méthanisation de la matière organique produit un biogaz qui ne peut pas être injecté directement dans le réseau de gaz. En effet, il est, en fonction des intrants, principalement composé d’un mélange CO2/CH4 et en plus faible quantité d’azote, d’oxygène et d’hydrogène sulfuré. La présence d’hydrogène sulfuré est problématique, notamment car ce dernier est corrosif pour les équipements, mais il peut aussi produire SO2 et H2SO4 lors de la combustion, et est un poison de catalyseur.

Dans cette optique, des moyens de purification du biogaz sont à mettre en œuvre avant son injection dans le réseau de gaz de ville. L’utilisation de masses de captation, dites « scavengers », développées par IFPEN pour l’adsorption de l’hydrogène sulfuré, permet de répondre aux objectifs de purification du biogaz. Cependant, tous les mécanismes physico-chimiques régissant l’adsorption et les réactions au sein du matériau ne sont pas encore élucidés, par conséquent, une optimisation de ces adsorbants est encore possible.

DESCRIPTION

L’objectif de ce stage sera de formuler des adsorbants adaptés à la désulfuration du biogaz. Ces adsorbants seront formulés par imprégnation de phases actives sur des solides poreux. Les supports poreux ainsi que la méthode d’imprégnation seront judicieusement choisis en fonction des données de la littérature. Ces solides seront caractérisés à l’aide d’un large panel de techniques analytiques. Puis, des cinétiques de sulfuration et capacités d’adsorption seront mesurées, à l’aide d’outils analytiques spécifiques disponibles à l’IFPEN.

Ainsi, l’objectif du stage est d’identifier l’influence des propriétés spécifiques aux matériaux formulés sur les performances des matériaux et de mettre en lumière les mécanismes de sulfuration potentiel.

Ce stage se composera donc d’une étude bibliographique suivi d’un volet expérimental allant de la préparation jusqu’à l’étude des performances du matériau, en passant par sa caractérisation chimique/physico-chimique.

PROFIL

Master 2 Ecole d'Ingénieur ou universitaire, spécialisé en sciences chimiques, polymères, sciences des matériaux, analyses, physico-chimie du solide ou génie chimique

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IFP Energies nouvelles - Lyon - Gaelle LEBRUN
IFP Energies nouvelles - Etablissement de Lyon, Solaize, France - 69360 Solaize
Tél. : NC

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