Conception d’un procédé innovant de purification de biogaz en vue de sa valorisation comme carburant automobile ou en injection dans le réseau de gaz naturel, (BIOEPURE)

Contexte

La production de méthane par voie biologique à partir de déchets agricoles, agro-industriels ou urbains, est une voie prometteuse et en plein développement de production d’énergie renouvelable.

Parmi les utilisations du biogaz, la carburation automobile et l’injection dans le réseau sont celles qui permettent la meilleure valorisation de l’énergie produite. Cependant, ces usages nécessitent une épuration très poussée du gaz qui n’est pas sans influence sur son coût de production.

La taille des unités de production de biogaz ne semble pas, a priori, adaptée à la mise en œuvre des techniques qui font référence dans l’industrie pétrolière. Toutefois, l’évolution des technologies ainsi que le contexte économique actuel, plus favorable aux énergies renouvelables laissent penser que certaines expériences menées en France et à l’étranger dans les années 90, trouveraient aujourd’hui des conditions de rentabilité satisfaisante.

Objet de la thèse

Ce programme de recherche porte sur la mise au point d’un procédé d’épuration du biogaz permettant sa valorisation en carburation automobile ou en injection dans le réseau. En nous appuyant sur ces expériences passées nous souhaitons développer un nouveau concept d’épurateur adapté à la taille des unités de production de biogaz.

Ce projet est basé sur nos connaissances en génie des procédés appliquées aux échanges gaz /liquide et aux techniques membranaires d’une part, et sur nos connaissances en microbiologie et bioprocédés pour la capture biologique de l’hydrogène sulfuré d’autre part.

Ce projet comprend 3 volets

• Evaluation d’une mise en œuvre, innovante, des procédés d’épuration par lavage ou adsorption.
• Mise au point d’un filtre biologique pour l’élimination de H2S sous forme de soufre
• Intégration de ces éléments dans une chaine complète de production de gaz carburant

Ce projet sera conduit en partenariat avec une société d’ingénierie spécialisée dans la construction d’installations agricoles de méthanisation et l’exploitant d’une de ces unités en Champagne-Ardenne.
Dans le cadre de cette thèse, le(a) doctorant(e) pourra être amené(e) à s’intéresser à l’élimination de chacun des trois polluants principaux : CO₂, H₂S, Eau.

Profil

Le(a) candidat(e) sera titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou d’un master recherche en Génie des Procédés/ Bioprocédés (ou équivalent). Des compétences complémentaires en chimie/microbiologie/biochimie seront appréciées. Il (elle) devra avoir au cours de son cursus démontré une aptitude à la recherche expérimentale et devra faire preuve d’autonomie, de rigueur, de curiosité et d’excellentes capacités de communication.

Lieu de travail

Les recherches seront conduites dans les laboratoires de l’École Centrale Paris situés sur la plateforme agro-industrielle de Reims-Pomacle (51). Des déplacements sont à prévoir à l’École Centrale Paris à Châtenay-Malabry (92) et sur le site de production de biogaz en Champagne-Ardenne.

Le(a) doctorant(e) sera inscrit(e) à l’École Doctorale de l’École Centrale Paris et rattaché(e) au Centre d’Excellence en Biotechnologies Blanches (CEBB) qui est adossé au laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux de l’École Centrale Paris.

Le(a) doctorant(e) sera recruté(e) en CDD par l’École Centrale Paris dans le cadre du Centre d’Excellence en biotechnologies blanches.

Contacts

• Prof. Marc-André Theoleyre, tel : 03 26 84 35 40 ; marc-andre.theoleyre@ecp.fr
• Prof Dominique Pareau, tel 01 41 13 12 46 ; dominique.pareau@ecp.fr
• Prof Moncef Stambouli 01 41 13 15 99 ; moncef.stambouli@ecp.fr