Stage BAC+5 Gestion thermique stack SOC H/F

Description de l'unité

"Basé principalement à Grenoble et Chambéry, le Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies nouvelles et les Nanomatériaux (Liten) est un acteur majeur de la recherche européenne entièrement dédié aux nouvelles technologies de l'énergie.
Le Département Thermique Conversion et Hydrogène
Le Service des Technologies Hydrogène est chargé de développer la technologie d'électrolyse de la vapeur d'eau à haute température pour produire de l'hydrogène à haut rendement et à bas coût, et d'exploiter les spécificités de cette technologie, à savoir de pouvoir fonctionner d'une part dans le mode opposé, en pile à combustible, pour produire de l'électricité et de la chaleur, à partir de différents combustibles, notamment carbonés et/ou azotés, et d'autre part de co-électrolyser de la vapeur d'eau et du CO2 pour produire du syngas H2/CO, transformé ensuite en molécules d'intérêt ou carburant de synthèse. Ses activités s'inscrivent dans le développement de la filière hydrogène pour des applications stationnaires, permettant en particulier le stockage des énergies renouvelables et la décarbonation de l'industrie.
Vous avez l'opportunité d'apporter votre contribution à la mission du Laboratoire Essais et Systèmes au sein du service des Technologies Hydrogène

Sujet de stage

Intégration d'un caloduc pour la gestion thermique d'un convertisseur électrochimique haute température basé sur la technologie SOC (Solid Oxyde Cell)

Description de l'offre

Missions :

L’utilisation de ces systèmes électrochimiques (électrolyse, pile à combustible) à grande échelle nécessite une bonne gestion des transferts thermiques au sein des stacks (empilement de cellules électrochimiques). Au sein de ces derniers, il y a un très fort couplage entre les phénomènes chimiques, électrochimiques, fluidiques, mécaniques et thermiques. Un des modes de dégradation est lié aux gradients thermiques qui apparaissent pour certains points de fonctionnement. L’objectif du stage est de s’intéresser à l’intégration d’un caloduc dans un stack pour améliorer cette gestion thermique.

Ce stage comporte deux axes d’étude :
- 1) Analyse de la technologie de caloduc et intégration dans un modèle 3D
Après une analyse biblio sur l’utilisation des systèmes à caloduc en électrochimie, il s’agit d’identifier les couples fluides/parois utilisables à haute température, ainsi que les possibilités d’intégration et de mise en œuvre. Il s’en suivra une phase de dimensionnement détaillée puis une étape de réduction de modèle pour permettre la création d’un modèle simplifié permettant son utilisation dans un code CFD 3D.
- 2) Evaluation des gains en homogénéité thermique.
En fonction des résultats obtenus au point 1), il s’agit de tester les différentes options d’intégration et de chiffrer les gains selon les différents modes de fonctionnement utilisés (pile ou électrolyseur, régime permanent ou transitoire).

Profil du candidat

Diplôme préparé : Bac +5 – Master 2

Compétences scientifiques : Thermique, Fluidique,

Vous êtes reconnu(e) pour votre : bonne capacité d'adaptation, sens de l'analyse, force de proposition, sens de la synthèse

Moyens/Méthodes/Logiciels : CFD (Fluent), Python

Commentaires libres : Bien que réalisé dans un contexte lié à l'électrochimie, ce stage porte avant tout sur une thématique de gestion thermique. Le candidat devra cependant s’approprier les notions liées à l’électrochimie haute température pour être force de proposition et s’intégrer à l’équipe.