Valorisation énergétique de la biomasse et du CO 2 Groupe “Energie et Carburants pour un Environnement Durable” Claire COURSON, Alain KIENNEMANN, Ksenia PARKHOMENKO, Anne-Cécile ROGER, Sébastien THOMAS, Yvan ZIMMERMANN ICPEES, UMR CNRS 7515 25, rue Becquerel, Bâtiment R4 Niveau 1, 67087 Strasbourg, France Claire COURSON Maître de Conférences - HDR Génie Chimique, IUT Robert Schuman [email protected] Alain KIENNEMANN Professeur émérite [email protected] Ksenia PARKHOMENKO Chargée de Recherches, CNRS [email protected] Anne-Cécile ROGER Professeur Génie Chimique, IUT Robert Schuman [email protected] Yvan ZIMMERMANN Technicien [email protected] Le groupe Les permanents … des étudiants : M1, M2, doctorants, post doctorants Orientations thématiques : catalyse hétérogène pour l’énergie mots clés catalyse hétérogène énergie biomasse CO 2 procédés synthèse d’oxydes caractérisation Mécanisme Cinétique Valorisation énergétique de CO 2 CO 2 source de carbone pour l’énergie stockage chimique de l’électricité stabilisation des réseaux électriques activité catalytique nature du métal nature du support dispersion du métal surface spécifique sélectivité nature des sites métalliques répartition sites acides et basiques stabilité interaction métal/support conditions opératoire intégration procédé global GHSV composition réactifs régénération Collaborations académiques Université de L’Aquila, Teramo et Rome Sapienza (Italie) Université Technologique de Vienne (Autriche) Université de Séville (Espagne) CRERG Lisbonne (Portugal) BIC de Novossibirsk (Russie) Université du Pétrole et du Gaz à Moscou (Russie) Université de Natal (Brésil) Université Nationale de Colombie à Bogota (Colombie) Université de Montevideo (Uruguay) Jagiellonian Université (Pologne) CSIC à Saragosse (Espagne) ENEA à Trisaia et à Bologne (Italie) Institut de Technologie de Tokyo (Japon) IRCELYON / Lyon IC 2 M/ Université de Poitiers LCME / Université de Lorraine LCS / Université de Caen LERMAB / Université de Lorraine LOF / Bordeaux ICMCB / Bordeaux LRGP / ENSIC Nancy LRS / Paris RAPSODEE / Ecole des Mines d’Albi-Carmaux CRITT Matériaux Alsace SUPRA (Obernai / 67) Marion Technologies (Verniolles / 09) Rhodia (CRTA d’Aubervilliers / 93) CEA (France) EDF (France) GDF SUEZ (France) Hélion (France) Véolia (France) RTE (France) Partenaires industriels AREVA (France) Air Liquide (France) Pall Filtersystems GmbH Werk Schumacher (Allemagne) Biomass Kraftwerk Güssing GmbH & Co KG (Autriche) October 2014 Devenir des doctorants 2008 Carlos GUERRERO (cotutelle Colombie) bourse ECOS Pr. Université de Bogota 2009 Braulio BARROS (cotutelle Brésil) bourse CAPES Pr. Université de Natal 2009 Guillaume LAUGEL contrat GE Maître Conf. Université Paris VI 2009 Maud AUBER MERNT PRAG IUT Rouen 2010 Luca DI FELICE (cotutelle Italie) bourse Fr.-It. Post-doc. Pays-Bas 2010 Emmanuelle AMBROISE ANR ATER Université de Mulhouse 2011 Mirella VIRGINIE Projet Européen Maître Conf. Université de Lille 2011 Marcia ARAQUE (cotutelle Colombie) bourse ECOS Maître Conf. Université de Lille 2011 Nicolas BESPALKO (cotutelle Uruguay) bourse Ambassade Pr. Université Montevideo 2011 Fabien OCAMPO MERNT R&D RHODIA 2012 Gilles HECTOR CIFRE R&D SUPRA 2013 Ingrid ZAMBONI Bourse CNRS-Région Post-doc Brésil 2013 Moises ROMOLOS (cotutelle Brésil) Bourse Eiffel Post-doc Valorisation thermochimique de la biomasse Les outils DRX, BET, TPR, TPO, TPD-H 2 , TPD-N 2 O, MEB, MET, XPS, IR operando, EXAFS et XANES, Mössbauer Montages catalytiques : de T amb à 850°C, de P atm à 80 bar Analyse en ligne : GC et -GC, spectrométrie de masse, analyseurs spécifiques Simulation de procédés : ProSim, Aspen Les matériaux catalytiques La synthèse des catalyseurs Les techniques de caractérisation La réactivité catalytique Mécanisme et étude cinétique co-précipitation méthode pseudo sol-gel hydrothermale imprégnation cristallisation basse T° modification de structures définies support haute surface interaction métal/support dopage Me 2+ site octaédrique lacunes d’oxygène OCS réductibilité 20 nm a) b) 5.0E-11 5.0E-10 5.0E-09 5.0E-08 5.0E-07 5.0E-06 250 300 350 400 SM t (min) Add H2 Stop H2 Stop CO2 CH 4 CO C 2 H 6 Intensity (A.U.) 300 350 400 time (min) Stop H 2 Add H 2 Stop CO 2 CO ads (2013 cm-1) bidentade carbonates (1504 cm -1 ) formates (1575 cm -1 ) polydentate carbonates (1065 cm -1 ) 0 20 40 60 80 100 0 30 60 90 CO 2 conversion (%) Time on stream (h) b) c) a) Ni-SiO 2 Ni-CZ imp Ni-CZ solgel Olivine Sébastien THOMAS Maître de Conférences - HDR Génie Chimique, IUT Robert Schuman [email protected] mécanisme étapes élémentaires loi cinétique tests détermination de paramètres hypothèses