Subject : In order to ensure the ambitious objectives of reducing CO2 emissions, it appears necessary to implement processes with a negative carbon footprint. Solar conversion of biomass by pyrolysis transforms part of the biomass into solid carbon. This carbon having been absorbed in the form of CO2 for plant growth, the system thus makes it possible to convert atmospheric CO2 into solid carbon, which can be valorized or sequestered. The subject will focus on the conversion of biomass by concentrated solar energy. The pyrogasification process will be explored numerically thanks to CFD simulations (ANSYS FLUENT) and models will be validated experimentally in different types of reactors (tubular or rotary) available in the lab. A techno-economic analysis at the scale of the process will be proposed based on dynamic simulation results. LCA skills would be a plus to determine the overall impact of the system.
Catégorie : Emplois
We are seeking a highly motivated and talented postdoctoral researcher to join our research team in the field of solar thermophotovoltaics (STPV). This position offers a unique opportunity to contribute to cutting edge research focused on developing advanced materials and systems for highly efficient solar energy conversion that integrates thermal energy storage.
L’objectif de ce stage est de mettre en œuvre des systèmes de commandes basiques ou avancés afin d’optimiser les performances thermodynamiques d’un procédé thermochimique hybride (stockage, productions de froid et d’électricité).
La conversion thermophotovoltaïque (TPV) repose sur l’association d’un émetteur de rayonnement thermique et d’une cellule photovoltaïque, placée en vis-à-vis de ce dernier. De tels systèmes offrent l’avantage d’une conversion modulaire de chaleur en électricité avec un stockage intégré de l’énergie, et leur développement pourrait apporter une réponse au problème de l’intermittence de la production d’électricité solaire.
Ce stage fait partie du projet ARTBOUSOL qui s’inscrit dans un contexte énergétique et environnemental actuel qui oblige notre société à se réinventer dans le but de réduire nos émissions de gaz à effet de serre (GES), notre consommation d’énergie et notre dépendance aux ressources fossiles. Notre étude porte sur l’utilisation de l’énergie solaire dans la boulangerie. Dans le but de « solariser » le fournil, plusieurs solutions techniques (hybridation ou 100 % solaire) ont été identifiées et devront être classées selon plusieurs indicateurs technico-environnementaux. Sur la base de ces solutions techniques, les impacts socio-économiques pour l’artisan et les consommateurs, en grande partie liés à l’intermittence de la ressource solaire, seront étudiés à l’échelle du territoire des Pyrénées-Orientales (PO) et donneront lieu à un nouveau classement des solutions.
OFFRE POURVUE – Dans ce stage, on se propose d’étudier finement le mécanisme de transfert à la paroi pour apporter des
éléments de réponse aux questions suivantes : (i) quelle est la part du flux thermique pariétal transmise au fluide ou à la paroi ? (ii) Comment la taille caractéristique de la zone de chauffe est impactée par l’hydrodynamique de l’écoulement ? Pour ce faire, on réalisera des simulations numériques résolues de lits fluidisés anisothermes avec la méthode développée par [Hamidi et al – IJMF – 2023] & [Butaye et al – C&F – 2023] dans le logiciel TrioCFD.
Ce travail de stage est principalement expérimental et s’inscrit en complément de la thèse en cours de Léa Cherry, financée sur AMX. Cette thèse est un travail fondamental s’intéressant aux interactions entre thermique et turbulence en régime de convection forcée, telle qu’elles peuvent se produire dans les récepteurs solaires à gaz tubulaires des tours solaires à concentration. Cette approche théorique consiste à développer un modèle spectral d’un écoulement turbulent fortement anisotherme, suivi de l’exploitation numérique du modèle proposé. Le stage vise à compléter cette exploration fondamentale par une partie expérimentale qui s’intéresse à l’effet des forts gradients de température sur la dynamique de l’écoulement et pourra ainsi mettre en lumière les mécanismes d’interaction à prendre en compte dans le modèle.
The objective of the project is to explore an innovative method for producing oxygen on the Moon through concentrated solar pyrolysis of lunar regolith. This process involves heating lunar soil (regolith) to very high temperatures to extract various materials, including the oxygen essential for any lunar base project. A key advantage of this process is that it does not require any resources from Earth. Preliminary studies have been conducted by CNES/ESA, and a Ph.D. student is currently advancing the project at PROMES-CNRS. An initial thermodynamic study has been completed, and a test campaign is underway to gain a better understanding of the pyrolysis reaction. The work will focus on developing and conceptualizing a solar vacuum pyrolysis process to produce both oxygen and metals. This research is expected to open new perspectives for establishing a lunar base by utilizing in-situ resources, supporting further exploration of space.
L’objectif de ce stage est de réaliser les expériences d’OCVD compensée en faisant varier la température. Le laboratoire possède un caisson thermique qu’il faudra légèrement modifier pour mener à bien les expériences. Les échantillons étudiés seront soit en silicium ou bien à base de matériaux III/V. Ces études expérimentales seront complétées par un travail de simulation. Le sujet de stage pourra aboutir sur une bourse de doctorat.
Le travail de ce stage est d’étudier le point interconnexion entre les différents réseaux moyenne tension DC et AC. La structure qui sera étudié doit être en mesure de gérer les transferts d’énergie entre les différents réseaux, mais doit aussi posséder un pouvoir de protection sur le réseau en cas d’apparition de défauts. La base de la structure étudiée est la structure DUAL ACTIVE BRIDGE. Dans ce stage, la problématique principale est de définir la topologie la plus appropriée. Elle devra être simulée, en extraire les performances mais aussi les limites pour le comparer aux topologies classiques. La finalité de l’étude sera l’implémentation ultérieure de cette topologie dans un convertisseur multi-port.