Recrutement These "Biométhanation du syngaz"

Doctorant(e) en génie des procédés / bioprocédés
Titre : Biométhanation du syngaz, étude cinétique et mise en œuvre à l’échelle pilote.
Basé à L’INSA de Lyon (69)

Thèse en Convention CIFRE 36 mois.
Démarrage prévu fin 2018 / début 2019.
Rémunération : env. 2000 € brut mensuel.

Contexte du poste
Le laboratoire DEEP (INSA – Université de Lyon) conduit des recherches pluridisciplinaires en ingénierie environnementale, depuis  l’expérimentation sur pilote de laboratoire jusqu’aux suivis de long terme sur sites réels en milieux industriels et urbains.
Vous travaillerez dans le cadre du projet partenarial PLAINENERGIE, animé par la plateforme d’innovation technologique PROVADEMSE (www.provademse.com), et associant différents acteurs français de la valorisation énergétique des bioresources et du gaz. Ce projet a pour ambition de proposer une valorisation de biomasses originaire de rejets urbains sous forme d’énergie, en faisant appel au couplage de technologies thermiques (gazéification) et biologique (biométhanation) pour produire du méthane renouvelable pour l’injection sur le réseau. Dans le cadre de ce projet, l’INSA de Lyon et ses partenaires sont associés pour étudier les conditions de la méthanation biologique du syngaz.

Sujet de thèse
Titre : Biométhanation du syngaz, étude cinétique et mise en œuvre à l’échelle pilote.
La gazéification permet de produire un gaz de synthèse (ou syngaz) composé majoritairement de monoxyde de carbone (CO), dioxyde de carbone (CO 2 ) et hydrogène (H 2 ) en proportions variables.
L’utilisation de ce gaz est envisagée pour de l’injection dans le réseau de gaz naturel. Pour cela, il est nécessaire de convertir le mélange en méthane (CH 4 ). Cette conversion est envisagée par le procédé de méthanation biologique. Ce procédé peut mettre en jeu plusieurs réactions biologiques. La plus étudiée est la conversion anaérobie de l’hydrogène et du CO 2 en méthane, c’est-à-dire la méthanogenèse hydrogénotrophe :
4H 2 + CO 2 → CH 4 + 2H 2 O
Le monoxyde de carbone présent dans le syngaz donne également lieu à une conversion biologique par voie anaérobie, pouvant se résumer à la réaction suivante :
4CO + 2H 2 O → CH 4 + 3CO 2
L’objectif de la thèse est d’étudier la réaction globale de biométhanation du syngaz. Il s’agira :

• Dans une première phase, d’identifier les cinétiques biologiques ainsi que la stœchiométrie globale de la réaction. Pour cela, nous nous appuierons sur une analyse de la bibliographie récente ainsi que sur des essais à l’échelle du laboratoire. La composition initiale du syngaz sera un des paramètres de l’étude.
• Dans une deuxième phase, une mise en œuvre à l’échelle pilote d’un procédé de biométhanation couplé à un gazéifieur sera réalisée. L’accent sera porté sur l’optimisation du transfert gaz-liquide, qui est une limitation connue des procédés de biométhanation.
• En parallèle, le rôle des composés mineurs du syngas et leur impact potentiel sur les différentes opérations unitaires de la chaîne de valorisation sera évalué.

Profil recherché
Curieux (-se) et motivé(e), vous êtes titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou d’un M2 en génie des procédés et/ou bioprocédés, vous avez de bonnes capacités à concevoir et réaliser des expérimentations rigoureuses en vous appuyant sur l’analyse bibliographique. Le procédé étudié étant caractérisé par le couplage des mécanismes de transfert et de réaction biologique, vous êtes à l’aise avec leur formalisation et les modèles associés. Vous avez un bon esprit de synthèse et de bonnes capacités rédactionnelles en français et en anglais.

Comment postuler ?
Envoyer un CV et une lettre de motivation à pierre.buffiere@insa-lyon.fr.