Contexte : La thèse se déroulera au laboratoire PROMES, sur le site d’Odeillo, dans le contexte du projet ANR SiCSun.
Le projet SiCSun a pour objectif d’apporter la preuve de concept d’un récepteur solaire (RS) en carbure de silicium (SiC) mettant en oeuvre des particules comme fluide caloporteur ou milieu réactif (voir schéma de principe ci-après). Il a également pour ambition d’étudier les enjeux scientifiques et technologiques associés au développement de cette innovation. Il s’agit en particulier de développer des outils de conception, de contrôle/commande et de maintenance prédictive pour la maîtrise des transferts thermiques pariétaux, des écoulements gaz-particules et des contraintes thermomécaniques.
Catégorie : Emplois
Contexte : Les systèmes de conversion photonique (spectre visible ou infra rouge) utilisent en très grande majorité des jonctions à base de semiconducteurs. La technologie à base de silicium est la plus répandue pour fabriquer des cellules photovoltaïques (rendement maximum : 27,6%). Sous concentration solaire, les rendements des cellules multijonctions à base de semiconducteurs III/V (arséniures et phosphures) sont les plus élevés (rendements max 47,1%, 6 jonctions à 143 soleils [1]). Ces cellules sont également candidates aux applications de couplage CSP/CPV (Concentrated Solar Power/Concentrated PhotoVoltaics). Mais leur réalisation est chère et complexe. Les antimoniures sont actuellement à l’étude pour fabriquer des cellules multijonctions. En effet leur utilisation simplifie grandement le processus de fabrication puisqu’elle permet une croissance monolithique de la structure sur un seul substrat. Le laboratoire PROMES (UPR 8521 CNRS en convention avec l’UPVD) collabore en région dans le cadre du LABEX SOLSTICE avec l’IES de Montpellier (Institut d’Électronique et des Systèmes), pour développer des cellules PV multi-jonctions à base d’éléments III du tableau périodique des éléments et d’antimoine (Sb) types AlxGa1-xAsySb1-y et AlxIn1-xAsySb1-y, pour des applications CPV [2, 3, 4]. Ces mêmes antimoniures sont également étudiés pour application à la vision nocturne puisque leur petit gap permet de convertir des photons dans l’infrarouge.
Afin d’augmenter le rendement des centrales solaires à tour de prochaine génération, la température de fonctionnement du récepteur solaire doit être augmentée autour de 1000°C. Les fluides de transferts actuels ne peuvent supporter ces niveaux de température aussi de nouvelles alternatives doivent être trouvées. Une des possibilités pour atteindre cet objectif est d’utiliser au sein du récepteur solaire un mélange gaz-particules comme fluide de transfert. La maîtrise des écoulements gaz-particules des futures centrales solaires à tour est un verrou scientifique important. En effet, les couplages entre l’agitation, le caractère diphasique de l’écoulement et la thermique rendent la physique particulièrement complexe. Cette thèse vise à améliorer la compréhension et la modélisation des transferts thermiques pariétaux dans ces configurations d’écoulements.
The PhD project aims to contribute to the development of a fluidized-bed heat exchanger model in which the fluid to be heated circulates inside bundles of tubes immersed in the fluidized particles. This is an intermediate-scale model between a particulate approach in which the movement of each particle is simulated, and a global approach which describes the transfer solely on the basis of a parietal exchange coefficient.
Le CNRS devrait ouvrir ce poste affecté au laboratoire PROMES, site d’Odeillo. Si vous avez un bac + 2 ( BTS mécanique ou autre) et vous souhaitez apporter votre contribution à la recherche sur l’énergie solaire au sein du CNRS vous pourrez postuler dès le 10 juin et jusqu’au 10 juillet.
Une batterie lithium-ion est composée de cinq composants principaux : anode, cathode, séparateur, électrolyte et collecteur de courant. L’anode est composée d’une feuille de cuivre recouverte de graphite ; la cathode est une feuille d’aluminium recouverte d’un matériau électrochimiquement actif. Le matériau actif est généralement un oxyde de lithium-métal de transition LiMO2, (où M signifie Co, Ni, Mn, Al) ou des matériaux NMC (Ni, Mn et Co) et NCA (Ni, Co et Al), avec des ratios différents entre des métaux particuliers. L’adhérence entre la feuille d’Al et le matériau actif est améliorée par un liant polymère, le plus souvent du fluorure de polyvinylidène (PVDF). La conductivité ionique est assurée par un électrolyte tel que des mélanges de carbonates d’alkyle et de sels de Li, tels que LiPF6.
Closed
The aim of the internship is to contribute to the development of a fluidized-bed heat exchanger model in which the fluid to be heated circulates inside bundles of immersed tubes. This is an intermediate-scale model between a particulate approach in which the movement of each particle is simulated, and a global approach which describes the transfer solely on the basis of a parietal exchange coefficient.
Durée : 6 mois (ou 4 mois minimum) à partir de 02/2024
Le laboratoire PROMES, spécialiste reconnu dans le domaine de la conversion de l’énergie solaire à concentration, recherche un stagiaire pour une durée de 6 mois ayant des compétences dans les domaines suivants: génie des procédés, modélisation numérique, transferts de chaleur, contrôle/commande, apprentissage automatique.
Le recrutement du stagiaire s’inscrit dans la volonté de poursuivre les travaux en doctorat.
Niveau : Formation BAC+5 (Master ou Ingénieur) –
Ce stage s’inscrit dans des enjeux énergétiques importants et d’actualité : la valorisation de chaleurs basse température (telles que l’énorme gisement de rejets thermiques industriels, l’énergie solaire basse concentration…), la problématique du stockage pour gérer les fluctuations à la fois des sources et des demandes énergétiques, et la demande croissante en électricité et en froid.
Pour répondre à ces problématiques, le laboratoire a défini un procédé thermodynamique innovant intégrant une cogénération de froid et d’électricité associé à une fonction stockage d’énergie.
Contexte –
Ce stage fait partie du projet ANR SOLAIRE qui compte 2 doctorants. Le projet SOLAIRE vise à améliorer l’efficacité de la conversion de l’énergie solaire concentrée en électricité grâce à des outils d’apprentissage automatique. Le composant clé de ces centrales électriques est le récepteur solaire, qui convertit l’énergie solaire concentrée en énergie thermique et la transfère à un fluide caloporteur, l’air sous pression dans notre cas. Le projet vise à maximiser les transferts thermiques entre le gaz et la paroi du récepteur solaire, tout en minimisant les pertes de pression. Pour ce faire, l’optimisation des transferts thermiques et l’élaboration de stratégies de contrôle de la turbulences en proche parois font appel à l’apprentissage automatique.