La recherche sur la synthèse électrochimique de NH3 porte principalement sur les configurations et les matériaux des cellules d'électrolyse, le développement des catalyseurs, les stratégies d'amélioration de la sélectivité de la réaction de réduction de N2 par rapport à celle de l’eau et la vérification des résultats de synthèse. Le post-doctorat proposé ici se focalisera sur les procédés d'électrolyse protonique (H+) et anionique (O2-) à Haute Température (400-650°C) offrant la possibilité d'utiliser H2O(g) et/ou H2 pour réduire N2. Les objectifs de ces études seront les suivants:
-l’identification des matériaux de cellules d’électrolyse anionique O2- (SOEC pour Solid Oxide Electrolysis Cell) et protonique H+ (PCEC pour Proton Ceramic Electrolysis Cell) adaptés à la synthèse de NH3,
-l’optimisation des cellules ‘standards’, et/ou le développement de nouvelles électrodes et cellules,
-leur élaboration,
-la quantification de l’ammoniac produit pour chaque cellule testée,
-l’identification des paramètres d’ordre 1 permettant de maximiser la cinétique de production de NH3,
-la réalisation du bilan énergétique préliminaire à comparer au procédé classique Green Habor Bosch.