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Offre de Stage : Recyclage et purification de métaux et éléments critiques par énergie solaire concentrée

Niveau : Master 2 ou ou équivalent

Lieu : PROMES Odeillo

Encadrants : Gilles Flamant, Emmanuel Guillot

Gratification : ~600€/mois

Présentation du sujet :

Le solaire concentration permet d’obtenir des températures comprises entre 500 et 2500°C, domaine parfaitement adapté à la synthèse de matériaux. Cette dernière application a été largement explorée depuis de nombreuses années en particulier pour l’obtention de nanomatériaux tels que ZrO2, Al2O3, fullerènes, nanotubes de carbone, etc [1,2]. Peu de travaux concernent la métallurgie et la purification de matériaux. Des essais de validation de concept ont été réalisés dans le but de purifier le silicium mais n’ont pas été poursuivis [3].

Pourtant le recyclage et la purification des matériaux constituent une niche potentielle d’application du solaire à concentration (d’ailleurs identifiée par Félix Trombe il y a des décennies) que ce stage se propose d’explorer.

Le stage sera structuré selon les phases suivantes :

  • Etude bibliographique sur les procédés de recyclage et identification des éléments présentant le potentiel le plus grand.
  • Essais préliminaires avec des matériaux modèles.
  • Dimensionnement d’une installation solaire.

Bibliographie

[1] C. Monty, “Nanopowders prepared by Solar Physical Vapor Deposition (SPVD),” Journal of New Technology and Materials, vol. 1, pp. 8–23, 2015

[2] G. Flamant, D. Luxembourg, J. Robert, and D. Laplaze, “Optimizing fullerene synthesis in a 50 kW solar reactor,” Solar Energy, vol. 77, no. 1, pp. 73–80, 2004

[3] Flamant G., Kurtcuoglu V., Murray J., Steinfeld A. Solar purification of metallurgical grade silicon. Solar Energy Materials and Solar Cells, (2006), 90, pp. 2099-2106

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