Thèse Études sur les Polluants Générés par les Systèmes de Combustion d'Ammoniac-Hydrogène H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université d'Orléans École doctorale : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU Laboratoire de recherche : ICARE - Institut de Combustion, Aérothermique, Réactivité, Environnement Direction de la thèse : Max MCGILLEN ORCID 0000000216235985 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-08-05T23:59:59 Dans le contexte des préoccupations croissantes en matière de sécurité énergétique et de réchauffement climatique, la transition vers des économies à faible teneur en carbone sera soutenue par l'utilisation de nouveaux vecteurs énergétiques, parmi lesquels l'ammoniac constitue une solution très prometteuse pour les applications industrielles. En particulier, le craquage partiel de l'ammoniac permet d'obtenir des mélanges NH/N/H à haut rendement énergétique qui peuvent être utilisés dans les systèmes de combustion. Cependant, le développement de brûleurs à combustible flexible efficaces et propres avec une combustion stable des mélanges NH/N/H soulève d'importantes questions concernant les émissions polluantes associées, notamment les NOx, le NH imbrûlé et les éventuels gaz à effet de serre.
Ce travail de thèse portera sur la caractérisation des produits de pollution issus de l'oxydation de ces mélanges et leur évolution dans l'atmosphère. Les analyses détaillées des émissions polluantes seront réalisées à l'aide d'un tube à choc à impulsion unique, couplé à de multiples dispositifs de diagnostic. Les tubes à choc sont des dispositifs expérimentaux dans lesquels la température et la pression sont portées à des conditions bien définies au moyen d'ondes de choc. Différents mélanges de carburants seront testés, dans des conditions similaires à celles des dispositifs de combustion modernes. Les produits du processus d'oxydation seront collectés en vue d'analyses ultérieures.
Cette phase des travaux sera de nature exploratoire et fera appel à un large éventail de techniques d'analyse. Parmi les analytes ciblés figurent notamment le diazène, l'hydrazine, NH, HONO, NO, NO et NO, ainsi que NHOH. Une fois identifiés, ces composés seront étudiés à l'aide d'une plateforme de pointe des chambres de simulation atmosphérique afin de caractériser leurs effets dans l'atmosphère. La thèse se déroulera au CNRS, dans le laboratoire ICARE (UPR3021) situé sur le campus du CNRS à Orléans. La thèse sera co-dirigée par Dr. Max McGillen et Dr. Andrea Comandini et financé par le PEPR-SPLEEN projet AMHYABLE. ICARE est une unité propre du CNRS. Il compte environ 80 membres dont 33 chercheurs et enseignants-chercheurs dont les thèmes de recherche principaux sont la combustion, la conversion d'énergie, la chimie environnementale et la propulsion spatiale.
Le CNRS est le Centre National de la Recherche Scientifique, institution pluridisciplinaire internationalement reconnue pour l'excellence de ses activités de recherche liées aux défis communs de nos sociétés modernes. ICARE est un laboratoire leader mondial dans le domaine de la cinétique chimique. Dr. Max McGillen dirige les activités de recherche de l'équipe « Recherche atmosphérique » et travaille dans le domaine de la chimie atmosphérique depuis 2004. Il continue à développer de nouvelles méthodologies pour les mesures cinétiques, les mesures en chambre, les approches analytiques et les méthodes d'estimation de la réactivité chimique dans l'atmosphère. Dr. Andrea Comandini, responsable de l'équipe « Cinetique et dynamique des systemes energetiques », a commencé à travailler dans le domaine de la cinétique chimique avec tubes à chocs en 2003. En 2017, il a reçu une bourse ERC Starting Grant, FUN-PM, pour des travaux sur la chimie des nanoparticules, y compris le développement de nouvelles techniques expérimentales telles que le tube à choc à impulsion unique et le tube à choc miniaturisé à taux de répétition élevé pour les études sur la chimie des HAP. Le travail de thèse sera effectué dans un environnement international avec l'appui de scientifiques expérimentés, d'ingénieurs et de post-doctorats et en collaboration avec d'autres groupes de recherche en France et dans le monde entier. La thèse sera rattachée à l'école doctorale « Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers » (EMSTU) de l'Université d'Orléans.

1) diplôme en chimie, physique ou sciences analytiques avec de bonnes résultats ; 2) connaissances de base en cinétique chimique ; 3) préférence pour le travail expérimental ; 4) capacité à travailler en équipe ; 5) bon niveau en anglais. Les candidatures doivent contenir un CV avec références, une lettre de motivation, les relevés de notes si disponibles. Veuillez noter que le candidat devra obtenir l'accord du Fonctionnaire de Défense et de Sécurité (FDS) avant d'être recruté.

• Anglais
• Travaux sur propulseurs
• Chimie