Doctorant (H/F) : Développement d’un générateur de mécanismes pour l'oxydation des biocarburants

Sujet de thèse :
Contexte: Plusieurs secteurs du transport, comme l'aviation ou le fret routier, reposent sur des moteurs à combustion qu'il est très difficile, voire impossible, de remplacer par l'énergie électrique. Pourtant ces secteurs sont des sources majeures de gaz à effet de serre. Par exemple, dans un scénario "business as usual", le secteur mondial de l'aviation devrait multiplier ses émissions actuelles de CO2 par un facteur 4, en seulement 30 ans. Les carburants durables, produits à partir de la biomasse (biocarburants), qui sont opérationnels dans les moteurs actuels, constituent une solution de choix pour réduire l'empreinte carbone de ces secteurs. Toutefois, la faible résistance des biocarburants à l'oxydation en phase liquide, qui est la principale cause du vieillissement, est un problème majeur qui freine, par exemple, leur utilisation directe dans l'aviation. Le vieillissement modifie la composition des biocarburants et entraîne des effets cocktails qui modifient leurs propriétés physiques, neutralisent les antioxydants et peuvent finalement créer des polluants de combustion nocifs. Dans le cadre du projet européen "BioSCOPE", le ou la doctorante engagée contribuera au développement d’un programme de génération automatique de modèles cinétiques d’oxydation en phases liquide et gaz.

Objectifs : Le ou la candidate développera et validera notre générateur de mécanismes existant pour l’oxydation de biocarburants en phase gazeuse et liquide. Dans ce travail, le calcul automatique des données thermodynamiques et cinétiques des phases gazeuse et liquide sera réalisé en utilisant des méthodes de chimie computationnelle adaptées aux calculs à haut débit. Le calcul automatique des constantes de vitesse en phase gazeuse sera effectué sur la base de modèles d'états de transition tabulés pour chaque classe de réaction du mécanisme cinétique. Le candidat au doctorat participera au développement de nouveaux algorithmes et bases de données pour calculer automatiquement ces données thermocinétiques. Il ou elle validera également les modèles cinétiques générés avec le nouveau code par rapport aux données expérimentales du projet et interagira donc avec les expérimentateurs.

Activités:
Principales tâches du doctorant :
- Travail bibliographique,
- Diriger le développement et la validation d'un générateur automatique de modèles cinétiques.
- Développer des méthodes, utilisant la chimie computationnelle, pour calculer et tabuler les constantes de vitesse en phase gazeuse (Ab initio / DFT avec logiciels Gaussian, Molpro, Turbomole).
- Développer des algorithmes et une base de données pour automatiser le calcul des constantes de vitesse en phase liquide (COSMO-RS, Equations d’état), à partir des corrections des constantes de vitesse en phase gazeuse.
- Rédaction d'articles scientifiques et de thèses et diffusion des résultats de la recherche lors de conférences et de séminaires

Compétences attend
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