Production d’hydrogène et d’ammoniac à partir d’un champ éolien offshore
Depuis 2013, le CEA Tech met progressivement en place des Plates-formes régionales de transfert technologique (PRTT), avec l’appui des collectivités territoriales pour répondre spécifiquement aux besoins d’innovation du tissu industriel régional, avec un rôle complémentaire de celui des acteurs scientifiques et économiques en place. Ce projet s’inscrit dans la thématique d’innovation «marinisation des systèmes énergétiques » développé au sein de la PRTT des Pays de la Loire (DPLL) qui a notamment pour but de contribuer à définir des architectures de conversion énergétiques innovantes prenant en compte les contraintes environnementales et d’usages en milieu maritime. Ces travaux s’appuient sur un fort background du LITEN (Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux) en outils de modélisation et d’optimisation de chaines énergétiques multi-physiques et sur une expertise croissante de la PRTT sur l’exploitation et l’adaptation de ces outils aux contraintes maritimes.
Modélisation thermodynamique des oxydes complexes pour les capteurs intelligents
La recherche de matériaux plus efficaces suit un schéma qui a très peu changé au fil des ans, impliquant des phases peu automatisées de synthèse et de caractérisation. Bien que ce schéma ait prouvé sa force dans la création de bases de connaissances, il reste inefficace car il est chronophage et couvre généralement une gamme réduite de compositions. Le projet Hiway-2-mat (https://www.pepr-diadem.fr/projet/hiway-2-mat/) vise à utiliser des approches combinatoires à haut débit et à développer des configurations autonomes pour explorer les espaces de composition des matériaux d'oxyde complexes, dans le but d'accélérer la découverte de matériaux pour les capteurs intelligents. Dans ce contexte, la méthode CALPHAD est un outil précieux pour l'exploration des matériaux, car elle peut fournir des informations sur le rôle de l'état d'oxydation ou de la pression partielle de l'oxygène sur la stabilité de la phase, et sur le degré de substitution des éléments dopants dans une matrice d'oxyde. L'objectif est de calculer les diagrammes de phase d'oxydes complexes à partir des bases de données disponibles, soit pour mieux préparer les expériences combinatoires, soit pour piloter le robot autonome à la volée, en fournissant des informations supplémentaires pour la caractérisation en ligne.
Votre rôle sera de:
1)Effectuer des simulations thermodynamiques en utilisant la méthode CALPHAD et le logiciel Thermo-Calc pour prédire la gamme de stabilité d'un ensemble d'oxydes complexes (Ba/Ca/Sr)(Ti/Zr/Sn/Hf)O3 à différentes températures et pressions partielles d'oxygène. Le candidat effectuera également un examen critique des données thermodynamiques disponibles dans la littérature.
2)Inclure des éléments clés dans la base de données disponible.
3)Développer une méthode de screening rapide pour rechercher les compositions les plus prometteuses.
4)Collaborer avec l'équipe de développement de la plateforme expérimentale pour orienter les futurs essais.