Modélisation et conception d’une pompe à chaleur très haute température
Dans le cadre d’un projet de recherche, le laboratoire LCST étudie un concept de « batterie de Carnot », système de stockage d’électricité sous forme thermique, alternatif à d’autres types de batteries électriques. Un tel procédé comprend des machines thermodynamiques et un stockage thermique.
Vous serez impliqué(e) dans la partie liée au développement de la pompe à chaleur à très haute température. Un tel développement correspond aussi aux attentes industrielles et sociétales de décarbonation. De manière plus détaillée les missions qui vous seront confiées sont :
- Définition du concept de la pompe à chaleur en cohérence avec les autres sous-systèmes
- Modélisation de la pompe à chaleur avec l’outil EES
- Suivi de la réalisation du démonstrateur de pompe à chaleur
- Validation expérimentale des performances de la pompe à chaleur et recalage numérique
- Définition des actions à mener pour le passage à l’échelle 1
- Couplage du démonstrateur de pompe à chaleur avec les autres composants
Un effort particulier sur les publications et les communications scientifiques est demandé.
Unité dédiée à la production de Jet Fuel alimentée par un réacteur nucléaire et couplée à un procédé de capture de CO2 atmosphérique
Dans le contexte de l'atteinte des objectifs de neutralité carbone en 2050, le CEA évalue la pertinence du recours à une source nucléaire pour produire des carburants de synthèse pour l’aviation (Jet Fuel) par captation du CO2 atmosphérique. Résolument inscrit dans l’économie circulaire du carbone, le concept couple divers procédés de conversion thermochimiques et électrochimiques pour produire du kérosène à partir d’eau et de CO2 contenu dans l’air. La pertinence d’un tel couplage doit cependant être démontrée, notamment en termes d’efficacité énergétique, de capacité et de compétitivité.
A partir d’une première configuration de principe de ce que pourrait être une telle usine, le post-doctorant réalisera des simulations au moyen d’outils de calcul utilisés pour la préconception de systèmes énergétiques afin de proposer une configuration de couplage efficace du système de capture directe du CO2 (DAC) avec la centrale nucléaire. Il définira de manière préliminaire le mode de fonctionnement en exploitation de l’ensemble. Ensuite, en coordination avec un autre post-doctorant, il couplera cet ensemble avec les procédés de transformation en Jet Fuel en évaluant les flux de chaleur-électricité-CO2-hydrocarbures mobilisés, et il évaluera le bilan énergétique d’ensemble. Enfin, il proposera l’architecture préliminaire de ce qui pourrait préfigurer une future installation de valorisation du CO2 incluant des estimations d’indicateurs intégrant les contraintes techniques et réglementaires.
Le post-doctorant sera positionné dans une unité constituée d’ingénieurs et chercheurs spécialisés dans la conception innovante de systèmes nucléaires et de conversion d’énergie. Il développera une vision des enjeux et des perspectives des grands projets susceptibles de mobiliser des technologies nucléaires pour la décarbonation d’industries.
Fonctionnalisation de bois par CO2 supercritique
Dans l'optique de substituer les matériaux de construction actuels à fort impact environnemental, le CEA poursuit des travaux de recherche consistant à fonctionnaliser chimiquement des bois issus des filières françaises afin de leur apporter des propriétés leur permettant de concurrencer ces matériaux usuels, ou les bois de construction importés.
Dans ce cadre, la chimie sous CO2 supercritique apparait être un moyen de mener des chimies innovantes tout en limitant l'impact des procédés sur les consommations énergétiques et en limitant les émissions de COV.
Ainsi, vous travaillerez sur le développement de nouveaux procédés de modification chimiques d'essences de bois locales sous CO2 supercritique. Vos responsabilités incluront la bonne tenue du projet de recherche (état de l'art, propositions de chimies adaptées, expérimentations, caractérisations) et des délais et livrables associés.