Thèse Comportement Cinétique et Thermodynamique à Haute Température du Biocarbone Graphitique Issu de Biomasse Biochar. Application au Stockage de l'Énergie H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : IMT Mines Albi École doctorale : MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés Laboratoire de recherche : RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement Direction de la thèse : Ange NZIHOU ORCID 0000000215472567 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59 Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche de niveau avancé financé par le Conseil européen de la recherche (ERC). L'ERC est un organisme de financement européen qui soutient des projets de recherche novateurs par le biais de subventions compétitives, dans le cadre du programme Horizon Europe de l'UE.
Ce projet ERC vise à évaluer la capacité de stockage de composites de biocarbone innovants, une famille durable de matériaux carbonés avancés issus de la biomasse, permettant de stocker de l'énergie dans divers environnements. Cette approche se distingue des solutions actuelles qui reposent majoritairement sur des matériaux fossiles ou non durables. Il devrait en résulter une réduction significative des émissions de CO et des économies d'énergie considérables. Les travaux seront menés dans un contexte international, avec des visites régulières dans les laboratoires de nos partenaires internationaux en France, en Inde et aux États-Unis.
Les études en cours portent sur la sélection des matières premières de biomasse, leur caractérisation, ainsi que sur la pyrolyse et la graphitisation pour la production de composites de biocarbone et leur utilisation pour le stockage d'énergie dans différentes configurations et environnements. Dans le cadre de ce projet ERC et en parallèle avec d'autres études menées au sein de notre groupe de recherche, cette thèse de doctorat sera consacrée à la mesure et au calcul de données thermodynamiques et cinétiques. L'étude du comportement cinétique et thermodynamique, notamment la dissolution-précipitation, la nucléation des grains, la croissance et la stabilité du composite à base de biocarbone lors de sa formation, sera réalisée, entre autres approches, par la construction d'un diagramme de phase multicomposant. Les données expérimentales seront comparées aux données de modélisation. Cette approche permettra d'optimiser les propriétés thermophysiques et chimiques du biocarbone et d'affiner les procédures expérimentales et numériques.
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche de niveau avancé financé par le Conseil européen de la recherche (ERC). L'ERC est un organisme de financement européen qui soutient des projets de recherche novateurs par le biais de subventions compétitives, dans le cadre du programme Horizon Europe de l'UE.

Il est attendu que le/la candidat(e) soit titulaire d'un master en génie des procédés, génie des matériaux, chimie physique ou science des matériaux, avec des bases en modélisation thermodynamique et/ou cinétique ainsi qu'en programmation. Une première expérience dans certaines des techniques suivantes sera appréciée : DRX (XRD), XPS, ATG-DSC (TGA-DSC), adsorption N, MEB-EDS (SEM-EDS), HR-TEM, spectroscopie Raman ou spectroscopie RMN.