Description du poste

Contexte
Le marché français actuel de l’Hydrogène est estimé à 1 mégatonne et risque d’augmenter avec le développement de l’économie hydrogène. L’utilisation croissante de ce vecteur énergétique pourrait libérer dans l’atmosphère des quantités suffisamment importante d’Hydrogène favorisant le réchauffement climatique via des processus indirects de formation de gaz à effet de serre. Une fois dans l’atmosphère, l’hydrogène est capable de réagir avec les ions Hydroxyles essentiels pour dégrader les gaz à effet de serre tels que le méthane. L’hydrogène est également responsable d’une augmentation de la quantité de vapeur d’eau dans la stratosphère.

Projet
Dans ce contexte le LPC2E coordonne la conception et la réalisation d’un instrument embarquable sous ballon léger dilatable (BLD) permettant la mesure de la concentration en Hydrogène dans la troposphère et la basse stratosphère. Cet instrument repose sur un capteur à base de matériau innovant appelé MOF (Metal-Organic Framework) possédant des caractéristiques physico-chimiques sensible à la quantité d’hydrogène atmosphérique. L’étude et la synthèse de ces matériaux chimie-résistifs est le fruit d’une collaboration entamée dans le cadre du projet CNES ARCHE entre le LPC2E et le CEMTHI. L’objectif de ce stage est d’initier une nouvelle collaboration avec le laboratoire ICARE au travers d’un stage de Master dont l’objectif sera d’étudier la réponse des capteurs synthétisés une fois positionnés dans une chambre de simulation atmosphérique mise à disposition par le laboratoire ICARE. Ce stage participera à la monté en maturité (TRL) de l’instrument. En effet nous espérons à terme disposer d’un capteur validé en condition de pression et de température stratosphérique ou à défaut connaître les limites de températures et de pressions de fonctionnement des nouveaux capteurs.

Missions
Au cours de ce stage, l’étudiant(e) devra tout d’abord aborder de manière théorique les propriétés physico-chimique des matériaux innovants utilisés dans le cadre de nos études afin d’élaborer un plan d’expérience permettant d’observer et de comprendre le comportement de ces matériaux une fois soumis à des conditions environnementales stratosphériques. Dans un second temps, l’étudiant(e) participera à la création et la validation de ce banc de test puis réalisera son plan d’expérience préalablement validé. Enfin une synthèse de ses résultats sera attendue suivi d’une analyse approfondie qui permettra de conclure notamment sur le comportement des matériaux sélectionnés en fonction de la température, de la pression, de l’humidité et possiblement sous une source d’irradiation. L’étudiant(e) participera également à des synthèses de MOF et sera initié aux techniques de caractérisation physico-chimique de ce type de matériaux.

Description de l'employeur

Le stagiaire sera accueilli au sein du groupe « Environnement atmosphérique » de l’équipe SAMPLE du LPC2E basé sur le Campus CNRS d’Orléans. Les activités de ce groupe concernent de nombreux domaines dont l’étude de la chimie et des aérosols stratosphériques. Ces études ont nécessité le développement d’instruments innovants utilisables sous ballon et/ou avion et déployables au sol. Ces instruments sont actuellement utilisés dans le cadre de l’étude d’une part des panaches volcaniques et de feux et d’autre part des émissions biogéniques des forêts et zones humides.

Descriptif du profil recherché

Le stage s’adresse à un-e étudiant-e de master 1 ou 2 en physico-chimie, science des matériaux ou métrologie ayant un intérêt marqué pour la création et la mise en place de protocoles expérimentaux. Des connaissances des techniques spectroscopiques est un atout. Le travail interdisciplinaire sur plusieurs laboratoires nécessitera de l’autonomie, une rigueur d’organisation et une bonne communication.

Langues

Français (C1)/Anglais (B2)

Informations complémentaires

L’étudiant sera accueilli dans deux laboratoires partenaires, le LPC2E et ICARE et sera encadré au LPC2E par Fabrice Jégou (Chercheur CNRS) et à ICARE par Stéphane Mazouffre (Chercheur CNRS). Les candidatures doivent être envoyées au tuteur de stage Baptiste Fontaine (baptiste.fontaine@cnrs-orleans.fr), Ingénieur de Recherche et chef du projet ARCHE (LPC2E). La date de début et la durée du stage sont flexibles. Le stage doit commencer dans la période février.-mars 2026 et se terminer en juillet-août 2026.