Description

Dans le contexte des préoccupations croissantes en matière de sécurité énergétique et de réchauffement climatique, la transition vers des économies à faible teneur en carbone sera soutenue par l'utilisation de nouveaux vecteurs énergétiques, parmi lesquels l'ammoniac constitue une solution très prometteuse pour les applications industrielles. En particulier, le craquage partiel de l'ammoniac permet d'obtenir des mélanges NH₃/N₂/H₂ à haut rendement énergétique qui peuvent être utilisés dans les systèmes de combustion. Cependant, le développement de brûleurs à combustible flexible efficaces et propres avec une combustion stable des mélanges NH₃/N₂/H₂ soulève d'importantes questions concernant les émissions polluantes associées, notamment les NOx, le NH₃ imbrûlé et les éventuels gaz à effet de serre.
Ce travail de thèse portera sur la caractérisation des produits de pollution issus de l'oxydation de ces mélanges et leur évolution dans l'atmosphère. Les analyses détaillées des émissions polluantes seront réalisées à l'aide d'un tube à choc à impulsion unique, couplé à de multiples dispositifs de diagnostic. Les tubes à choc sont des dispositifs expérimentaux dans lesquels la température et la pression sont portées à des conditions bien définies au moyen d'ondes de choc. Différents mélanges de carburants seront testés, dans des conditions similaires à celles des dispositifs de combustion modernes. Les produits du processus d'oxydation seront collectés en vue d'analyses ultérieures.
Cette phase des travaux sera de nature exploratoire et fera appel à un large éventail de techniques d'analyse. Parmi les analytes ciblés figurent notamment le diazène, l'hydrazine, NH₃, HONO, NO, NO₂ et N₂O, ainsi que NH₂OH. Une fois identifiés, ces composés seront étudiés à l'aide d'une plateforme de pointe des chambres de simulation atmosphérique afin de caractériser leurs effets dans l'atmosphère.

Compétences requises

1) diplôme en chimie, physique ou sciences analytiques avec de bonnes résultats ; 2) connaissances de base en cinétique chimique ; 3) préférence pour le travail expérimental ; 4) capacité à travailler en équipe ; 5) bon niveau en anglais. Les candidatures doivent contenir un CV avec références, une lettre de motivation, les relevés de notes si disponibles. Veuillez noter que le candidat devra obtenir l'accord du Fonctionnaire de Défense et de Sécurité (FDS) avant d'être recruté.

Bibliographie

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W. Sun, A. Hamadi, F. E. Cano Ardila, S. Abid, N. Chaumeix, A. Comandini: “Insights into pyrolysis kinetics of xylene isomers behind reflected shock waves”, Combustion and Flame, Combust Flame, 244, 112247, 2022

W. Sun, A. Hamadi, S. Abid, N. Chaumeix, A. Comandini: “Influences of propylene/propyne addition on toluene pyrolysis in a single-pulse shock tube”, Combustion and Flame, 236, 111799, 2022

C. Xue, P. Wang, R. Chhantyal-Pun, A. Mellouki, V. Daele, M.R. McGillen: 'Experimental Reexamination of the CH₂OO and (CH₃)₂COO Criegee Intermediate Reactions with SO₂', Atmospheric Environment, 122099, 2026

R. Chhantyal-Pun, P. Wang, S. Baweja, J. Bainbridge, C. Xue, V. Daele, A. Mellouki, M.R. McGillen: 'Yield of the Four-Carbon Stabilized Criegee Intermediates from Isoprene Ozonolysis', ACS Earth and Space Chemistry, 10, 328, 2026

Y. Ren, M.R. McGillen, V. Daele, J. Casas, A. Mellouki: 'The fate of methyl salicylate in the environment and its role as signal in multitrophic interactions', Science of the Total Environment, 749, 141406, 2020

Mots clés

ammoniac, hydrogène, polluants, tube à choc, chimie atmosphérique, combustion