Description du sujet de thèse

Combustion de NH3 assistée par plasma : aspects fondamentaux et coût énergétique

Contexte de travail

Nous recherchons un candidat pour une PhD Thèse dans le cadre du projet CAIPIRINH3A. Le projet est soutenu dans le cadre du dernier appel HORISON-CL5-2024 « Cross-sectional solutions for the climate transition ». Il s'agit d'une recherche conjointe réunissant la Grèce (2 équipes, dont l'une est le chef de projet), la France (2 équipes), le Royaume-Uni (3 équipes), la Suède et l'Italie, soit 9 équipes scientifiques de 5 pays.
La thèse de doctorat vise à étudier expérimentalement l'efficacité énergétique de la dissociation du NH3 en fonction des paramètres du plasma. Des décharges nanosecondes dans de longs tubes diélectriques à des pressions modérées (dizaines de mbar) développées sous la forme d'une onde d'ionisation rapide (FIW) ont été récemment proposées pour mesurer l'efficacité énergétique en termes de facteur G, eV par particule. Des diagnostics laser avancés, à savoir la fluorescence induite par laser à absorption à deux photons, seront utilisés pour mesurer la densité des atomes d'hydrogène. Il sera combiné avec des mesures résolues dans le temps et dans l'espace du champ électrique et de l'énergie déposée.
Le résultat du travail sera
a) un ensemble de données obtenues expérimentalement sur le facteur G de la dissociation du NH3 dans le plasma pour un large intervalle de champs électriques et d'énergies spécifiques délivrées ;
b) des données pour la validation du mécanisme cinétique suggéré par les collaborateurs du projet CAIPIRINH3A ;
c) une conclusion d'expert sur la configuration de décharge optimale pour les systèmes de plasma en tant que partie des installations de combustion d'autres groupes-participants.

Contraintes et risques

Un diplôme de niveau master en physique récemment obtenu est nécessaire. Connaissances en physique et en mathématiques, connaissances de base en mécanique quantique et en modélisation numérique. Expérience dans au moins un des domaines suivants : plasmas, combustion, spectroscopie optique. Des compétences initiales en matière de travail expérimental sont les bienvenues. Anglais au niveau B1. Le français est encouragé.