Charbons actifs végétaux optimisés pour l'épuration des biogaz

Vegetable activated carbons optimized for the purification of biogas

• Auteur / Autrice : Luis fernando Paz lopez
• Direction : Alain Celzard, Vanessa Fierro
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 20/07/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : DEPARTEMENT 4 - N2EV : 403 - Nanomatériaux et Santé

Mots clés

Mots clés libres

Charbons actifs

Adsorption

Biogaz

Séparation

Transition énergétique

Environnement

Activated Carbons

Adsorption

Biogas

Separation

Energy transition

Environment

Résumé

Le sujet proposé s'inscrit dans le cadre du laboratoire commun ANR « CarBioLab » entre l'IJL (UMR CNRS – Université de Lorraine) et Groupe Bordet, une PME française productrice de charbon végétal. Ce doctorat donnera l'occasion à un/e étudiant/e très motivé/ée de contribuer d'une part à une étape essentielle sur la route vers l'autonomie énergétique du pays, et d'autre part de travailler au respect de l'environnement en piégeant les composés proscrits dans les applications énergétiques des biogaz. Il sera à l'interface entre les sciences fondamentales (compréhension et optimisation des processus d'adsorption, interactions gaz – solides poreux fonctionnalisés, …), les sciences appliquées (processus de séparation de gaz, sélectivité et capacités d'adsorption en conditions dynamiques, adsorptions compétitives, …) tout en gardant à l'esprit les contraintes du monde industriel (coûts des matières et des procédés, disponibilité des matières premières, indices de performances en situation réelle, transférabilité à l'échelle industrielle, développement de produits pour la mise sur le marché, …). Les notions d'économie circulaire et de filière courte seront également centrales à ces travaux, s'agissant d'utiliser des ressources végétales locales en les transformant en charbons actifs optimisés pour valoriser d'autres résidus de biomasse en vue de leur méthanisation. Le sujet est donc en accord avec plusieurs challenges actuels, qu'ils soient économiques ou sociétaux: - Exploiter des ressources naturelles locales, abondantes et renouvelables. - Elaborer des matériaux efficaces, sûrs, et écologiques. - Favoriser le développement de technologies d'avenir (méthanisation).

The proposed subject is part of the joint ANR ''CarBioLab'' laboratory between the IJL (UMR CNRS – University of Lorraine) and Groupe Bordet, a French PME producing charcoal. This doctorate will give the opportunity to a highly motivated student to contribute on the one hand to a essential on the road to the energy autonomy of the country, and on the other hand to work for the respect of the environment by trapping the compounds prohibited in the energy applications of biogas. He will be at the interface between the fundamental sciences (understanding and optimization of adsorption, gas interactions – functionalized porous solids, etc.), applied sciences (process of gas separation, selectivity and adsorption capacities under dynamic conditions, adsorptions competitive, ) while keeping in mind the constraints of the industrial world (cost of materials and processes, availability of raw materials, performance indices in real situations, transferability on an industrial scale, development of products for marketing, etc.). The notions of circular economy and short supply chain will also be central to this work, with regard to to use local plant resources by transforming them into activated carbons optimized for recover other biomass residues with a view to their anaerobic digestion. The subject is therefore in line with several current challenges, whether economic or societal: - Exploit local, abundant and renewable natural resources. - Develop efficient, safe and ecological materials. - Promote the development of technologies of the future (methanization).