PhD student (M/ F) for the development of biochars for CO2 Capture

Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant (H/F) développement de biochars pour la capture de CO2
Référence : UMR7515-JULBER-079
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : STRASBOURG
Date de publication : jeudi 10 octobre 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 2 janvier 2025
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés

Description du sujet de thèse

L'utilisation de la biomasse augmente rapidement en raison de sa polyvalence en tant que matière première et dans ses applications, qui couvrent un large éventail allant de la production de chaleur et d'électricité, à la synthèse de biocarburants, jusqu'aux produits chimiques et matériaux de valeur ajoutée.

L'objectif du projet de doctorat proposé, intitulé « Développement de matériaux fonctionnels biosourcés pour la capture de CO2 », concerne la préparation et l'activation de biochars mixtes dérivés de biomasses résiduelles locales (bois, marc de raisin, déchets agricoles, . Un flux de boues d'épuration sera combiné avec un flux de biomasse résiduelle pour produire des matériaux fonctionnels adaptés à l'adsorption de CO2. Les biochars mixtes seront préparés par copyrolyse. Les propriétés (structurales, texturales et chimiques) des biochars seront étudiées. Les biochars mixtes seront testés comme adsorbants de CO2. Leur sélectivité envers le CO2 et leur stabilité lors des cycles d'adsorption/régénération seront évaluées.
Comme ambition finale du projet, les biochars seront synthétisés à une échelle semi-industrielle (en collaboration avec un partenaire industriel local).

Le projet permettra de proposer une preuve de concept intégrant une approche d'équilibre carbone afin de considérer le couplage des flux de déchets dans une bioraffinerie.

Pendant la période de préparation du doctorat, le candidat (H/F) participera à des conférences nationales et internationales en France afin de présenter et de discuter des résultats obtenus. Le doctorant (H/F) participera également directement à la rédaction d'articles scientifiques pour communiquer les résultats.

Contexte de travail

La thèse de doctorat sera réalisée à l'ICPEES, groupe de recherche « Énergie et Combustibles pour un Environnement Durable », Strasbourg, 25 Rue Becquerel, 67087 Strasbourg (ECPM, bâtiment de recherche R4N1, campus Cronenbourg). L'Institut de Chimie et de Procédés pour l'Énergie, l'Environnement et la Santé (ICPEES) est une unité de recherche mixte (UMR 7515) sous la co-direction du CNRS et de l'Université de Strasbourg.

La transversalité des compétences présentes au sein de l'Institut permet d'aborder des problématiques globales allant de la synthèse de molécules au développement de l'objet final pour des applications liées à l'Énergie, à l'Environnement ou à la Santé. À la pointe des nouvelles technologies relatives au développement de matériaux innovants, l'Institut est organisé en trois départements de recherche : Catalyse et Matériaux ; Chimie Moléculaire et Analytique ; Génie des Polymères.

Le groupe de recherche « Énergie et Combustibles pour un Environnement Durable » se concentre sur la catalyse hétérogène pour la valorisation des ressources renouvelables à des fins énergétiques. Dans une première ligne de recherche, l'hydrogène est ciblé comme vecteur énergétique universel. Les réactions étudiées sont le reformage des goudrons dans le processus de gazéification à la vapeur de biomasse, le reformage du bioéthanol, le reformage de la glycérine et des mélanges éthanol/glycérine afin d'augmenter l'efficacité du processus de production de biodiesel. La réactivité des mélanges CO2/H2 ou CO/CO2/H2, qui peut être en lien avec les réactions de reformage, constitue la deuxième ligne de recherche. Ici, la production de méthane, de méthanol ou d'éther diméthylique est ciblée. La capture de CO2 est une troisième direction de recherche dans le groupe, utilisant des matériaux tels que des zéolites, des MOFs et différentes sortes de carbone. Les divers projets de recherche sont soutenus par de nombreuses collaborations au sein du monde industriel.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

- Respect des bonnes pratiques de laboratoire
- Port des EPI (Équipement de Protection Individuelle) obligatoire

Informations complémentaires

Savoirs généraux, théoriques ou disciplinaires :
- Biomasse
- Chimie des matériaux
- Chimie des surfaces
- Chimie, génie chimiques et génie de procédés
- Techniques d'analyse physico-chimique
- Biochar et charbons activés
- Synthèses par pyrolyse, combustion, transformation thermiques
- Science d’environnement
- Modes de capture de CO2
- Expérience en laboratoire et travaille en collaboration dans le cadre d'un projet
- Tenue de cahier de laboratoire

Savoirs sur l'environnement professionnel :
- Réglementation environnementale
- Développement durable : Compréhension des principes de durabilité et de gestion des ressources naturelles
- Techniques de recherche : Familiarité avec les méthodologies de recherche en sciences environnementales, y compris les protocoles expérimentaux.
- Communication scientifique : Capacité à synthétiser et à communiquer des résultats de recherche à des publics variés (présentation, rapport, newsletter etc)
- Niveau d'anglais minimum B1
- Appliquer les règles d'hygiène et de sécurité
- Esprit d'équipe, capacité d'initiative, autonomie et rigueur

Savoirs faire opérationnels :
- Techniques de production de biochars
- Caractérisation des biochars : Capacité à réaliser des analyses physico-chimiques et à interpréter les résultats
- Tests d’adsorption de CO2
- Évaluation de l'impact environnemental
- Mise en œuvre de projets : Compétence dans la gestion de projets, y compris la planification, l'exécution et l'évaluation de programmes de recherche ou d'application.
- Analyse de données