Etude des risques de corrosion dans les procédés de transformation de la biomasse et de recyclage des plastiques

Dans le cadre des activités d’IFPEN sur la Transition Énergétique Développement Durable, un poste de doctorant est proposé au sein du département Electrochimie et Matériaux d’IFP Energies Nouvelles à Solaize, à 10 km de Lyon, en collaboration avec l’APERAM (financement CIFRE).

Les travaux visent à étudier les risques de corrosion spécifiques rencontrés dans les procédés de transformation de la biomasse et de recyclage du plastique. Ces processus impliquent des niveaux élevés de chlorures, d’acides organiques et d’eau à des températures allant jusqu’à 300 °C. Ces environnements peuvent induire de graves risques de fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure (Cl-SCC) pour les aciers inoxydables austénitiques, qui doivent être étudiés plus en détail.

La première partie des travaux de thèse consistera à étudier les conditions (température, pression, composition des phases) rencontrées dans les procédés industriels, afin d’identifier précisément les conditions environnementales pouvant induire des risques de Cl-SCC. Cette partie du travail bénéficiera d’un accompagnement interne assuré par des experts en conception de procédés et en thermodynamique d’IFPEN. Parallèlement, des méthodes de laboratoire seront développées pour reproduire expérimentalement la fissuration par corrosion sous contrainte Cl à haute température. Différents types de méthodes seront évalués, depuis de simples éprouvettes soumises à des charges statiques (par exemple des coudes en U) jusqu’à des échantillons montés sur des machines d’essais de traction et exposés à des cellules dédiées. L’objectif sera ici d’élaborer des procédures simples et robustes pour la deuxième partie du travail de thèse visant à étudier l’impact d’environnements représentatifs de la transformation de la biomasse et/ou du recyclage des plastiques. Par exemple, une comparaison entre les chlorures inorganiques et organiques sera effectuée, ainsi que l’impact des acides organiques faibles. De plus, des stratégies de remédiation pourraient être examinées, comme les métallurgies alternatives.

Ce travail sera réalisé en étroite collaboration entre l’APERAM (employeur du candidat), IFPEN (Dpt Electrochimie et Matériaux), et l’équipe MEMO du Laboratoire CIRIMAT de l’ENSIACET-INP Toulouse sous la direction de Pauline HUGUENIN (APERAM), Jean KITTEL (IFPEN) et Pr Christine BLANC (CIRIMAT).