Recyclage des plastiques par hydroconversion catalytique : élucidation des mécanismes de transformation

Contexte : Le recyclage et la valorisation des plastiques est un des enjeux majeurs de la recherche européenne. En effet, à ce jour, seulement 30 % des déchets plastiques sont recyclés en Europe par manque de technologies. L’hydroconversion est un procédé prometteur car il permet de convertir les plastiques en molécules plus petites qui peuvent servir de bases pour confectionner de nouveaux plastiques recyclés, en les purifiant de leurs polluants, colorants et charges minérales.

Descriptif : À ce jour, l’optimisation du procédé d’hydroconversion est difficilement réalisable car les mécanismes de transformation des plastiques dans les conditions du procédé sont méconnues. L’objectif de ce travail est donc de déterminer le schéma réactionnel et la performance du procédé d’hydroconversion des plastiques. De nombreux essais pilote sont prévus afin d’évaluer l’impact des conditions opératoires (température, pression, temps de séjour) sur la conversion, mais également l’impact des solvants et des polluants sur la conversion, la sélectivité et la désactivation des catalyseurs. Une partie du travail de thèse portera sur le développement d’une méthode innovante de visualisation formelle des voies réactionnelles par marquage isotopique des atomes 2H, 13C, 15N, 18O et 34S des molécules de plastiques et de solvants. Cette étude se fera en étroite collaboration avec l’Institut des Sciences Analytiques (ISA). Enfin, le schéma réactionnel, ainsi que les cinétiques de réactions obtenues seront intégrés dans un modèle de réacteur permettant l’extrapolation à plus grande échelle. Cette thèse amènera le doctorant à construire des compétences en analyse, réactivité et modélisation au sein de deux entités complémentaires qui feront de lui un chercheur complet.

Mots clefs : Recyclage chimique des plastiques, Modélisation, Cinétique, Traçage isotopique

• Directeur de thèse    Dr Clémence NIKITINE (HDR), IFPEN, ORCID 0000-0003-2642-4349
• École doctorale    ED206 – École doctorale de chimie de l’Université de Lyon
• Encadrant IFPEN    Dr Jean-Patrick BARBÉ, ORCID 0009-0002-1423-8872
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Lyon, France & Institut des Sciences Analytiques, Villeurbanne, France
• Durée et date de début    3 ans à partir du quatrième trimestre 2024
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master ou diplôme d’ingénieur en génie chimique, génie des procédés
• Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, maîtrise du français souhaitable
• Autres qualifications    Appétence pour l’expérimentation et la modélisation des réacteurs. Connaissance d’un ou plusieurs langages de programmation requis 

Pour postuler, merci d’envoyer vos lettre de motivation et CV aux encadrants IFPEN indiqués ci-dessous avant le 30/06/2024.