Missions

La production de dihydrogène est activement considérée comme une source d'énergie alternative, à la fois pour sa capacité de stockage de l'énergie et pour sa production écologique lorsqu'elle provient de l’électrolyse de l'eau, en particulier si l'énergie primaire est renouvelable. L'une des principales difficultés dans le développement d'une technologie peu polluante est la dynamique des bulles de H2 et de O2 qui sont produites. Ces bulles interagissent et affectent la pureté des gaz produits, ce qui rend leur transport dangereux. Dans ces systèmes, une membrane est placée entre les électrodes pour empêcher l'interaction entre les bulles, afin de favoriser la pureté du gaz, mais aussi pour éviter que les électrodes ne soient trop éloignées l'une de l'autre pour améliorer l'efficacité. Ces membranes sont fabriquées à partir de matériaux connus pour être polluants et ont une durée de vie courte en raison de leur colmatage. Un paradigme pourrait donc être de concevoir des électrolyseurs sans membranes. Nous avons récemment montré que ceci était possible en comprenant et en exploitant la dynamique des bulles dans la conception des électrodes à l'aide d'un modèle de dynamique des bulles. Notre étude de faisabilité ouvre donc la voie à une percée technologique grâce au développement d'électrolyseurs sans membrane. Bien que nous ayons récemment déposé un brevet sur ce résultat majeur, la technologie n'en est encore qu'à ses débuts et nécessite un développement à la fois technologique et fondamental.
Dans le cadre du programme de prématuration du CNRS, nous souhaitons développer un prototype (un système complet) pour démontrer la viabilité technologique de notre invention, et réaliser des expériences quantitatives pour comparer les performances de différents électrolyseurs

Activités

Au stade du projet, il est absolument important de concevoir un électrolyseur complet comprenant la cellule électrolytique élémentaire (basée sur les microtechnologies), l'alimentation électrique (y compris le packaging), la récupération des gaz produits et l'analyse des produits gazeux (à l'aide de moyens spectrométriques). Le post-doc vise à fournir un démonstrateur avant une maturation.

Compétences

Le candidat devra avoir une expertise en mécanique des fluides et potentiellement une formation en physico-chimie et en conception de montages expérimentaux, et surtout une appétence pour le montage expérimental ; ce sont des compétences très appréciées.

Contexte de travail

Ce travail est réalisé dans le cadre d'une pré-maturation CNRS, en étroite collaboration avec Laurent Courbin de l'IPR et Hamid Ben Ahmed de l'IETR/ENS-Rennes. La possibilité de créer une start-up à l'issue des deux ans du projet est envisagée. Le contrat pourra éventuellement être prolongé de 1 à 7 mois.