Post-doctorat en électrochimie (H/F)

Missions :
Titre du projet:
Cellule d’électrolyse microbienne découplée pour la production d’hydrogène vert.

Description du projet:
Ce projet D-MEC vise au développement d’un système novateur basé sur le principe de l’électrolyseur microbien (MEC) dans lequel est intégrée une "demi-batterie" à flux redox découplant la réaction anodique limitante de la réaction cathodique. Ce MEC découplé (D-MEC) est composé d'un compartiment anodique (bioanode) capable de récupérer l'énergie présente de manière diluée dans les déchets organiques tout en les traitant (typiquement des eaux usées de station d'épuration), d'une "demi-batterie" à flux redox permettant de concentrer et stocker l'énergie récupérée par la bioanode, et d'une cathode à dégagement d'hydrogène fonctionnant à pH neutre. En combinant les avantages des MECs et des batteries à flux redox, cette nouvelle technologie peut contribuer à 1) réduire considérablement le coût de production de l'hydrogène vert par rapport à l'électrolyse de l'eau « classique », 2) offrir une solution flexible de gestion de l'énergie pour la production d'hydrogène vert pouvant s'insérer dans des infrastructures existantes, 3) participer à la transition bioénergétique grâce au traitement et la valorisation des déchets organiques. L'innovation clé de D-MEC devrait permettre de multiplier par 50 et jusqu’à 400 fois les densités de courant et donc la capacité de production d'hydrogène des MEC traditionnels, levant ainsi les verrous qui limitent actuellement le développement de cette technologie.
Activités :
Dans ce projet, l’ISCR, spécialiste des batteries à flux redox, se focalisera sur le stockage de l’électricité produite par l’électrolyseur microbien à l’aide de composés redox actifs. Le but sera d’identifier des électrolytes adaptés en termes de potentiel, de solubilité et de stabilité. Le post-doctorant devra étudier les propriétés physico-chimiques des composés redox dans l’électrolyte en termes de solubilité et de cinétique électrochimique (constantes cinétiques, coefficient de diffusion). Il sera également chargé de suivre l’évolution des électrolytes (stabilité, pH, nature et concentration des ions etc.) pendant la charge.
Contexte de travail :
Ce projet s'inscrit dans une ANR qui débutera fin 2025 et qui implique le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) de Toulouse (coordinateur), l'Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) de Lille et l'Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR).