Etude de La Pyrolyse de Biomasse Pour La Production - Bordeaux, France - I2M-Institut de Mécanique et d'Ingénierie Bordeaux

Description

**Etude de la pyrolyse de biomasse pour la production d'hydrogène vert**:

- Réf
- **ABG-111400**
- Sujet de Thèse- 23/02/2023- Financement public/privé- I2M-Institut de Mécanique et d'Ingénierie Bordeaux- Lieu de travail- Bordeaux - Nouvelle Aquitaine - France- Intitulé du sujet- Etude de la pyrolyse de biomasse pour la production d'hydrogène vert- Champs scientifiques- Génie des procédés
- Energie
- Mots clés- Pyrolyse, Biomasse, H2**Description du sujet**:
Des substituts aux combustibles fossiles sont nécessaires pour assurer la transition écologique. L'hydrogène vert est un vecteur énergétique qui a été retenu au niveau national et Européen pour satisfaire la volonté de décarbonation pour une industrie responsable et durable. La pyrogazéification de la biomasse est une technologie d'avenir pour la production d'hydrogène. En effet, ce procédé permet d'obtenir un bilan carbone neutre. Cependant, de nombreux verrous technologiques sont encore à lever pour permettre un déploiement industriel. Le projet GreenPyroH2 vise à développer un procédé innovant de production d'hydrogène vert grâce à une technologie novatrice : la pyrogazéification multi-étagée de la biomasse. L'objectif principal du projet consiste à construire un démonstrateur pilote basé sur ce nouveau procédé de pyrogazéification de la biomasse. Ce procédé hiérarchisé en lit fluidisé se caractérise par la décomposition de quatre étapes principales : le séchage et la pyrolyse en lit fluidisé dense, l'oxydation des gaz de pyrolyse (combustion) en lit fluidisé circulant, la gazéification et le craquage thermique régénératif. L'objectif des travaux de thèse est de permettre d'optimiser ces étapes du processus au travers une étude expérimentale sur un banc laboratoire avant son installation, puis lors de la phase de test après l'installation du démonstrateur industriel. Le projet CapPyroH2 est porté par les sociétés Cap Ingélec, AMVALOR (société de valorisation de l'ENSAM) et l'Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux (I2M). Il est labellisé par l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie). AMVALOR recrutera le doctorant qui travaillera dans le cadre d'une collaboration entre avec la société CAP INGELEC et le laboratoire I2M.

Le(a) doctorant(e) intégrera l'équipe Milieux Poreux de l'I2M. Dans un premier temps, l'objectif est d'étudier la pyrolyse et le reformage à l'échelle centimétrique dans un banc expérimental dédié. Cette analyse fine sur le banc expérimental de laboratoire passera par la reproduction des conditions nominales de pyrolyse et de reformage (conditions opératoires du démonstrateur, granulés utilisés, etc.) avec pour objectif d'analyser finement la réaction de conversion dans une cellule élémentaire (contenant quelques granulés). Les conditions réelles vues par les granulés seront ensuite estimées à partir des simulations numériques. Cette étude permettra de déterminer les conditions optimales pour produire de l'hydrogène propre et avec un bon rendement : température de pyrolyse, vitesse de chauffe (nature, vitesse et température des gaz du lit), taux de conversion de la biomasse (temps de résidence). L'objectif de la thèse sera, dans un second temps, d'accompagner l'optimisation du procédé, via des allers-retours entre résultats d'essais du démonstrateur et analyse fine en laboratoire. Par ailleurs, le banc de laboratoire et le protocole mis en place permettront de pouvoir varier et contrôler les températures et le temps de chauffe afin de déduire les conditions optimales de pyrolyse et de reformage. De plus, le banc de laboratoire permettra d'expérimenter des intrants différents de celui utilisé pour le démonstrateur : bois B (traité et non dangereux), plastiques,...

**Nature du financement**:

- Financement public/privé**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- I2M-Institut de Mécanique et d'Ingénierie BordeauxL'institut de Mécanique et d'Ingénierie couvre l'ensemble du spectre de la mécanique des solides, des fluides et de l'énergétique. Ses compétences reposent sur des approches théoriques aux différentes échelles d'observation, des méthodologies expérimentales avancées et le développement de méthodes numériques pour le calcul intensif.

L'Institut est présent dans les réseaux d'excellence bordelais (IdEx, LabEx AMADEUS et SysNum), différents GDR du CNRS ainsi que dans les réseaux internationaux au travers de projets Européens notamment. De par le caractère applicatif de la recherche au sein de I2M, les relations partenariales avec le secteur industriel sont fortement développées comme l'atteste l'appartenance à l'Institut Carnot ARTS. L'Institut est présent et actif dans les thématiques relatives aux Pôles de Compétitivité Aerospace-Valley, Route des Lasers, Xyl