Post-doctorat (H/F) : Mesure de température et d'espèces dans un réacteur plasma pour la production d'hydrogène décarbonée

Les missions du poste

La production de chaleur industrielle représente environ 10% des émissions mondiales de CO2, et l'hydrogène en tant que carburant est une alternative propre prometteuse aux combustibles fossiles conventionnels. Cependant, la production d'hydrogène à partir de l'électrolyse de l'eau nécessite une entrée d'électricité élevée d'au moins 40 kWh/kgH2. Une autre alternative est la plasmalyse du CH4, qui ne nécessite en théorie que 5 kWh/kgH2 et permet la production de carbone solide, un produit de valeur utilisé dans la fabrication de batteries et de pneus. Le laboratoire EM2C explore cette approche novatrice en générant des plasmas hors équilibre avec des décharges pulsées nanosecondes répétitives (NRP). Ces décharges accélèrent la conversion chimique en H2 et C(s) à des températures modérées (entre 300 et 1200 °C) et sont actuellement utilisées par Spark Cleantech, une startup issue du laboratoire EM2C. L'objectif de ce projet est de soutenir le développement de Spark Cleantech en améliorant notre compréhension des décharges et de leurs produits combustibles.

Ce poste de chercheur postdoctoral est axé sur la caractérisation in situ de la flamme plasma lors de la conversion de CH4 en C2H2/H2. Un autre poste de chercheur postdoctoral sur la combustion du mélange CH4/H2/C2H2 sera annoncé en parallèle.

Activités

En tant que chercheur postdoctoral, vous jouerez un rôle clé dans le déploiement de diagnostics optiques pour la caractérisation in situ des produits de la plasmalyse. Les tâches incluent :
- Conception, développement et exploitation d'un réacteur de recherche compatible avec les diagnostics optiques dans des conditions de fonctionnement similaires à la version industrielle développée par Spark Cleantech. Une collaboration étroite avec les ingénieurs de Spark Cleantech est attendue pour accélérer ce développement.
- Déploiement d'un diagnostic novateur d'imagerie d'absorption laser pour la détection spatialement résolue de la température et des espèces (CH4 et C2H2). En parallèle, la diffusion Raman sera employée pour la détection de H2.
- Encadrement d'étudiants en doctorat impliqués dans le projet
- Contribution au développement de diagnostics de spectroscopie d'absorption laser pour les applications de combustion (post-doc en parallèle).

Compétences

- Doctorat en plasma, combustion, physique, chimie ou domaine connexe
- Expérience avec les diagnostics optiques (idéalement la spectroscopie d'absorption laser et la diffusion Raman, mais pas nécessaire)
- Excellentes compétences en communication et en travail d'équipe, avec la capacité de respecter des délais
- Maîtrise de l'anglais (écrit et parlé)

Contexte de travail

Le laboratoire EM2C (CNRS/INSIS et Université Paris-Saclay/CentraleSupélec http://em2c.centralesupelec.fr/), par ses recherches académiques de haut niveau sur l'énergie et la combustion et ses études appliquées en partenariat avec les entreprises ou les centres de recherche les plus en vue dans le domaine des transports et de l'énergie, contribue de manière significative à l'avancée des connaissances sur ces enjeux critiques, tant pour le climat que pour l'environnement. Pour répondre à ces enjeux, les activités de recherche du laboratoire s'organisent autour de trois axes intitulés Combustion, Plasmas hors d'équilibre, Physique des transferts et d'une action transversale en Mathématiques appliquées. Vous serez inclus dans l'axe Combustion et en qualité de doctorant (H/F), vous serez inscrit à l'école doctorale SMEMAG (ED 579 - Sciences Mécaniques & Énergétiques, Matériaux & Géosciences). Le Laboratoire EM2C est composé d'environ 45 agents permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs & personnels d'appui à la recherche) et 35 doctorants, post-doctorants, stagiaires & professeurs invités.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Le laboratoire EM2C (CNRS/INSIS et Université Paris-Saclay/CentraleSupélec http://em2c.centralesupelec.fr/), par ses recherches académiques de haut niveau sur l'énergie et la combustion et ses études appliquées en partenariat avec les entreprises ou les centres de recherche les plus en vue dans le domaine des transports et de l'énergie, contribue de manière significative à l'avancée des connaissances sur ces enjeux critiques, tant pour le climat que pour l'environnement. Pour répondre à ces enjeux, les activités de recherche du laboratoire s'organisent autour de trois axes intitulés Combustion, Plasmas hors d'équilibre, Physique des transferts et d'une action transversale en Mathématiques appliquées. Vous serez inclus dans l'axe Combustion et en qualité de doctorant (H/F), vous serez inscrit à l'école doctorale SMEMAG (ED 579 - Sciences Mécaniques & Énergétiques, Matériaux & Géosciences). Le Laboratoire EM2C est composé d'environ 45 agents permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs & personnels d'appui à la recherche) et 35 doctorants, post-doctorants, stagiaires & professeurs invités.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.