Postdoctorant Expert en Caractérisation Expérimentale des Flammes Ammoniac - Hydrogène H/F CNRS

Le/la candidat(e) devra concevoir, mettre en oeuvre, réaliser et analyser des essais de combustion avec des carburants décarbonés sur différents systèmes expérimentaux.
Activités
Les activités seront les suivantes :
- Identifier les mélanges ammoniac/hydrogène d'intérêt à partir d'une étude bibliographique
- Identifier les diagnostics à réaliser, en fonction de ce qui est disponible au laboratoire, pour caractériser les propriétés réactives des mélanges
- Prise en main des dispositifs expérimentaux existants (brûleurs et chambre de combustion) et proposition de modifications de ces dispositifs en fonction des objectifs scientifiques identifiés
- Elaboration de la matrice d'essais
- Contribuer à l'implantation / intégration des nouvelles techniques / extensions d'analyse et simulation, éventuellement dans des codes / logiciels existants
- Mener les expériences, collecter et interpréter les résultats
- Synthétiser / rédiger des rapports et articles scientifiques sur les résultats obtenus
- Collaborer avec les chercheurs travaillant sur le projet
Compétences
Le/la candidat(e) devra avoir une expertise solide et des compétences dans les domaines suivants :
Savoir faire :
- Expertise en combustion expérimentale
- Familiarité avec les diagnostics optiques appliqués à la caractérisation des fluides réactifs
- Maîtrise des langages de programmation tels que Matlab, Python.
Savoir être :
- Capacité à s'adapter à l'évolution des exigences du projet et volonté de contribuer à la recherche collaborative.
- Capacité à travailler au sein d'une équipe, avec des déplacements limités pour assister aux réunions du projet
Formation souhaitée :
- Doctorat et/ou diplôme d'ingénieur dans un des domaines suivants : Combustion, Energétique
- Aptitude avérée à travailler dans le cadre de projets de recherche.
Contexte de travail

Au CNRS au laboratoire ICARE UPR3021, situé sur le campus CNRS d'Orléans, le candidat intégrera l'équipe PC.

Pour atteindre l'objectif de neutralité carbone en 2050 annoncé par l'Europe, la demande en électricité sera fortement augmentée pour l'énergie, les transports et les systèmes de chauffage/refroidissement. Pour cela, la plupart des pays considèrent les énergies renouvelables propres et intermittentes (comme l'éolien et le solaire) comme les principales ressources énergétiques du futur. Cependant, en raison de leur intermittence et de la nécessité de maintenir un approvisionnement électrique sûr, le stockage de l'énergie fera partie intégrante du réseau électrique intelligent moderne. Une solution pour stocker l'excédent d'énergie renouvelable est ce que l'on appelle communément les « électrocarburants », qui ne sont réalisables que si les utilisateurs développent des solutions techniques adaptées pour les exploiter dans les convertisseurs d'énergie et/ou dans les systèmes de transport. L'hydrogène est souvent considéré comme le meilleur candidat mais souffre jusqu'à présent de quelques inconvénients tels que sa capacité de stockage et sa sécurité.

Une autre alternative est l'ammoniac (NH3), qui peut être considéré comme un « simple » vecteur d'hydrogène (H2) (tel que reconnu par l'AIE). L'ammoniac présente certains avantages par rapport à l'hydrogène, tels que sa densité d'énergie volumétrique plus élevée; sa capacité de production, de manutention et de distribution plus facile et plus répandue, et sa meilleure viabilité commerciale; sa phase liquide par compression à 0,9 MPa à température atmosphérique ; une infrastructure bien établie et fiable déjà existante pour le stockage et la distribution de l'ammoniac (y compris pipeline, rail, route, bateau).

De nos jours, le NH3 est principalement considéré comme un co-carburant des combustibles carbonés afin de réduire l'empreinte carbone globale des applications (telles que les turbines à gaz, les fours industriels ou les moteurs à combustion interne). Pour aller plus loin et décarboner complètement les émissions, la combustion de NH3 pur ou co-alimenté avec la plus petite quantité de H2 possible doit être envisagée. Jusqu'à présent, la plupart des applications reposent sur le craquage thermique partiel préliminaire de NH3 en N2 et H2 pour contrecarrer la température d'inflammation élevée de NH3 et sa faible inflammabilité (une caractéristique de sécurité positive).

Le manque de connaissances concernant la chimie d'oxydation du NH3 et le processus de combustion lui-même limite actuellement l'optimisation de sa combustion. Les problèmes identifiés sont principalement liés à la stabilisation et à l'allumage de la flamme, à l'optimisation de la flamme pour augmenter l'efficacité globale et réduire les émissions de polluants (NOx et N2O comme deuxième gaz à effet de serre (GES) après le CO2 et le NH3 imbrûlé).

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 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.
Au CNRS au laboratoire ICARE UPR3021, situé sur le campus CNRS d'Orléans, le candidat intégrera l'équipe PC.

Pour atteindre l'objectif de neutralité carbone en 2050 annoncé par l'Europe, la demande en électricité sera fortement augmentée pour l'énergie, les transports et les systèmes de chauffage/refroidissement. Pour cela, la plupart des pays considèrent les énergies renouvelables propres et intermittentes (comme l'éolien et le solaire) comme les principales ressources énergétiques du futur. Cependant, en raison de leur intermittence et de la nécessité de maintenir un approvisionnement électrique sûr, le stockage de l'énergie fera partie intégrante du réseau électrique intelligent moderne. Une solution pour stocker l'excédent d'énergie renouvelable est ce que l'on appelle communément les « électrocarburants », qui ne sont réalisables que si les utilisateurs développent des solutions techniques adaptées pour les exploiter dans les convertisseurs d'énergie et/ou dans les systèmes de transport. L'hydrogène est souvent considéré comme le meilleur candidat mais souffre jusqu'à présent de quelques inconvénients tels que sa capacité de stockage et sa sécurité.

Une autre alternative est l'ammoniac (NH3), qui peut être considéré comme un « simple » vecteur d'hydrogène (H2) (tel que reconnu par l'AIE). L'ammoniac présente certains avantages par rapport à l'hydrogène, tels que sa densité d'énergie volumétrique plus élevée; sa capacité de production, de manutention et de distribution plus facile et plus répandue, et sa meilleure viabilité commerciale; sa phase liquide par compression à 0,9 MPa à température atmosphérique ; une infrastructure bien établie et fiable déjà existante pour le stockage et la distribution de l'ammoniac (y compris pipeline, rail, route, bateau).

De nos jours, le NH3 est principalement considéré comme un co-carburant des combustibles carbonés afin de réduire l'empreinte carbone globale des applications (telles que les turbines à gaz, les fours industriels ou les moteurs à combustion interne). Pour aller plus loin et décarboner complètement les émissions, la combustion de NH3 pur ou co-alimenté avec la plus petite quantité de H2 possible doit être envisagée. Jusqu'à présent, la plupart des applications reposent sur le craquage thermique partiel préliminaire de NH3 en N2 et H2 pour contrecarrer la température d'inflammation élevée de NH3 et sa faible inflammabilité (une caractéristique de sécurité positive).

Le manque de connaissances concernant la chimie d'oxydation du NH3 et le processus de combustion lui-même limite actuellement l'optimisation de sa combustion. Les problèmes identifiés sont principalement liés à la stabilisation et à l'allumage de la flamme, à l'optimisation de la flamme pour augmenter l'efficacité globale et réduire les émissions de polluants (NOx et N2O comme deuxième gaz à effet de serre (GES) après le CO2 et le NH3 imbrûlé).

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 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.