Sciences chimiques

Les catalyseurs hétérogènes sont des matériaux qui rendent chimiquement possibles et économiquement viables d’innombrables procédés industriels au service de problématiques énergétiques et environnementales, comme par exemple la production de carburant et la qualité de l’air (véhicules, bâtiments).

Face aux enjeux climatiques, les carburants alternatifs suscitent un intérêt croissant pour la mobilité de demain. Parmi ceux-ci, des hydrocarbures peuvent être synthétisés via un procédé bien connu : le procédé Fischer-Tropsch (FT), à partir de gaz de synthèse (CO et H2) produit notamment par gazéification de la biomasse. (...) La désactivation des catalyseurs FT est cependant une problématique majeure qui impacte directement les coûts du procédé. (...) Pour identifier ces mécanismes, une méthodologie en plusieurs étapes a été mise en place dans le cadre d’une thèse de doctorat...

La production de biocarburants, biogazole ou biokérosène, peut s’effectuer à partir de charges lipidiques telles que les huiles végétales, les huiles de cuisson usagées ou les graisses animales. Par une étape d’hydrotraitement, on obtient des normales-paraffines longues qui doivent ensuite être isomérisées ou craquées afin d’ajuster les propriétés de l’effluent résultant aux spécifications requises selon le type de carburant visé (notamment les propriétés à froid et/ou la température de distillation finale)...

Les zéolithes sont des aluminosilicates microporeux cristallins existant à l’état naturel et pouvant aussi être synthétisées pour de nombreuses applications, du domaine biomédical à la production d’énergies renouvelables (...) Les travaux réalisés à IFPEN dans le cadre de la thèse d'Elsy El Hayek sur les « Nouvelles zéolithes acides obtenues à partir de silicogermanates » a débouché sur une nouvelle zéolithe stable...

Motivé par l’enjeu mondial de basculer vers un modèle économique et énergétique plus durable, IFPEN s’intéresse depuis plusieurs années aux produits biosourcés à haute valeur ajoutée et travaille au développement de procédés de valorisation de la biomasse, comme une alternative à la pétrochimie classique.

Bien que le défi climatique rende urgent de limiter les émissions de CO2, certaines industries pourront difficilement s’en affranchir, comme les cimenteries ou les raffineries, qui sont à l’heure actuelle très énergivores. C’est pourquoi un intérêt fort réside dans des procédés capables de récupérer le CO2 directement émis en sortie d’usine (...), puis de le valoriser à un moindre coût énergétique. C’est dans ce contexte qu’IFPEN s’est engagé dans le développement d’une technologie...

La chimie théorique au niveau quantique (théorie de la fonctionnelle de la densité, DFT) constitue un outil incontournable pour rationaliser les mécanismes réactionnels en jeu dans la préparation des catalyseurs ainsi que dans leur utilisation, grâce à une amélioration de leur activité [1,2]. De nombreux travaux d’IFPEN visent à élucider ces mécanismes catalytiques d’intérêt pour les procédés industriels...

L’utilisation de méthodes d’apprentissage pour accélérer les calculs de cinétique chimique est une approche qui a récemment gagné en popularité. C’est le cas notamment pour la simulation des écoulements réactifs...