Sujets de thèses

Aujourd’hui, la prise de conscience par les pouvoirs publics et la société en règle générale de l’empreinte écologique et de l’impact sanitaire des systèmes de transport existants nécessite une évolution significative de l’offre des mobilités.

Le projet de thèse se place dans le contexte de la production de « Solar Fuels », autrement dit de carburants ou vecteurs d’énergie utilisant la lumière solaire comme source primaire d’énergie.

Les électrolytes solides sont aujourd’hui considérés comme la clé pour le développement des nouvelles générations de batteries. Deux types d’électrolytes solides ont majoritairement été étudiés, les polymères et les inorganiques, mais leurs performances restent limitées.

Les zéolithes sont des aluminosilicates cristallins et microporeux. La porosité parfaitement contrôlée et la présence de charges dues à la présence de l'aluminium dans la charpente confère à ces matériaux des propriétés particulières qui donnent lieu à des applications très diverses (échange ionique, séparation, adsorption, catalyse).

La thèse proposée s’inscrit dans le cadre de la transformation et valorisation de la biomasse lignocellulosique en molécules plateforme pour l’industrie chimique. L’objectif de cette thèse porte sur la compréhension de mécanismes réactionnels de sucres issus de la conversion de la biomasse avec des catalyseurs de type zéolithes.

La biomasse renouvelable peut être convertie par fermentation en molécules d'intérêt telles que le butanol et l’isopropranol. Ces deux solvants sont très employés au niveau industriel et en tant que synthons chimiques. Cependant, le procédé de fermentation associé et utilisant la bactérie Clostridium a un rendement et une productivité faible.

Selon l’agence internationale de l’énergie, le captage du CO2 dans les fumées industrielles (centrales thermiques, aciéries, cimenteries...) fait partie des solutions clefs à déployer pour limiter les émissions de gaz à effet de serre et respecter l’accord de Paris.

Le recyclage des plastiques est un enjeu actuel majeur, permettant de réduire les impacts écologiques et environnementaux liés à leur production et à leur consommation. Il s’agit notamment de développer des procédés de recyclage spécifiques selon les matières plastiques.

Les procédés catalytiques sont depuis longtemps employés de manière académique et dans différentes industries. L’un des objectifs majeurs de la catalyse actuellement consiste à améliorer les systèmes catalytiques en alliant les performances de la catalyse homogène et la facilité de mise en œuvre de la catalyse hétérogène.

Le butadiène est un produit chimique crucial, notamment pour la fabrication d’élastomères et de pneus. Il n'est produit actuellement qu'à partir de sources fossiles.

Le développement de procédés eco-efficients dans les domaines de l’énergie est un enjeu actuel sociétal majeur (production d’hydrogène, transformation de la biomasse). La catalyse hétérogène est un moyen pour y parvenir.

Les gaz à effet de serre représentent l’une des problématiques principales de recherche à IFPEN.