Matériaux et Procédés pour la capture et la transformation des petitesmolécules H/F

Résumé du projet scientifique :
Concevoir et mettre en place de nouveaux procédés de capture et transformation de petites molécules est au cœur de ce projet. L’action de ce projet vise à favoriser la sobriété énergétique et à la sauvegarde de ressources rares. La valorisation de molécules comme CO2 et N2, actuellement très énergivore, deviendra conséquente si l’on peut proposer des ruptures améliorant les rendements.

D’autres pistes intéressantes concernent la condensation accélérée de l’eau dans l’atmosphère et sa restitution à la demande ou la purification de l’eau pour rendre son usage circulaire. Ce projet comportera de préférence un volet expérimental mais l’utilisation de la modélisation, permettant de mieux cibler les expériences et/ou d’utiliser les bases de données disponibles peut constituer un atout ou une alternative intéressante.
Résumé du projet d'enseignement :
La thématique de recherche de cette chaire CNRS pourra être déclinée dans les différentes universités ciblées sur le territoire en fonction du lieu de recrutement. Le ou la lauréat·e pourrait en particulier contribuer à l’enseignement en sciences des matériaux, électrochimie, cinétique chimique au niveau de la licence ou du master.
Stratégie de l'établissement :
Compte tenu du changement climatique, la capture et valorisation des petites molécules et la capture de l’eau dans l’air constituent des enjeux importants pour une chimie sobre et propre dans le cadre de la nécessaire transition énergétique.

L’objectif de ce projet vise donc à contribuer à la sobriété énergétique à limiter le rejet de gaz à effet de serre et à la sauvegarde de ressources rares. La valorisation des molécules comme CO2 et N2 est actuellement très énergivore et les procédés actuels nécessitent des ruptures pour améliorer leur rendement. Valoriser CO2 et N2 en méthanol/formiate/CO et en NH3 par exemple, permet dans le premier cas de réduire la quantité de CO2 et de plus de préparer pour l’industrie de nouvelles molécules à partir d’intermédiaires chimiques.

Dans le cas de CO2 un des enjeux majeurs est de réaliser sa capture dans l’air grâce à des matériaux nanoporeux adaptés. Concernant NH3, un enjeu important est de trouver des voies écologiques pour sa synthèse afin de pouvoir l’utiliser comme vecteur énergétique. Par ailleurs, le manque d’eau potable est un des grands enjeux du changement climatique. La recherche de matériaux à bas prix pour la capture et la restitution à la demande de l’eau de l’air constitue une des voies qui permettrait d’obtenir de l’eau potable dans les régions qui manquent d’eau tout comme l’amélioration des procédés permettant de capter les polluants dans les effluents conduisant à un usage circulaire.

Le CNRS et les Universités sont engagés à répondre à ces enjeux sociétaux de grande importance et à renforcer les équipes dans ces domaines permettra de rester dans la compétition internationale et de contribuer à l’évolution des usages et pratiques pour garantir un développement économique respectueux de l’environnement.
Stragtégie du Laboratoire :
Les quatre laboratoires ciblés (par ordre alphabétique : CEMHTI, ICGM, IMAP, IRCELYON) ont des équipes reconnues dans le domaine de la capture et de la transformation de petites molécules. Pour chacun d'entre eux, renforcer la thématique portée par ce projet contribuera à permettre la visibilité de la France au plan international dans ce domaine.