Cristalliseur solaire biosourcé imprimé en 3D pour la séparation sel/eau

3D-Printed Bio-Based Solar Crystallizer for Salt/Water Separation

• Auteur / Autrice : Aarti Aarti
• Direction : Vincent Nicolas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2025
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR

Mots clés

Mots clés libres

Matériaux biosourcés

Impression 3D

Cristallisation solaire

Matériaux carbonés

Bio-based materials

3D printing

Solar crystallization

Carbon materials

Résumé

Le projet de thèse 3D-SEPARATION vise à développer un cristalliseur solaire biosourcé imprimé en 3D pour la séparation sel/eau à partir de saumures concentrées, dans le cadre d'un dessalement passif et de la récupération des minéraux. Le candidat travaillera sur le développement de résines biosourcées à base de tanins pour l'impression 3D stéréolithographique et leur pyrolyse en matrices carbonées poreuses tout en conservant leur géométrie initiale. L'objectif est d'optimiser les performances d'évaporation et de cristallisation du sel en augmentant la surface d'échange et en captant efficacement le rayonnement solaire. Des approches expérimentales et numériques seront combinées pour concevoir des structures favorisant un taux d'évaporation élevé et la fixation des cristaux. Des séjours à l'Université de l'Arizona permettront de tester les performances des structures développées. Cette thèse contribuera au développement de systèmes zéro rejet liquide (ZLD) et à l'innovation dans les matériaux biosourcés pour le dessalement passif.

The 3D-SEPARATION PhD project aims to develop a 3D-printed, bio-based solar crystallizer for salt/water separation from concentrated brines, targeting passive desalination and mineral recovery. The candidate will work on the development of tannin-based bioresins for stereolithographic 3D printing and their pyrolysis into porous carbon matrices while preserving their original geometry. The goal is to optimize water evaporation and salt crystallization by increasing exchange surfaces and efficiently capturing solar radiation. Experimental and numerical approaches will be combined to design structures promoting high evaporation rates and crystal fixation. Stays at the University of Arizona will allow testing the performance of developed structures. This thesis will contribute to zero liquid discharge (ZLD) systems and innovation in bio-based materials for passive desalination.