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Laboratoire de Thermique, Energétique et ... - Page d'accueil

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<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>,<br />

Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Présentation du LaTEP<br />

Pascal STOUFFS<br />

directeur du LaTEP<br />

Silvia ALEXANDROVA<br />

1<br />

directrice adjointe du LaTEP


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Présentation du LaTEP<br />

Présentation générale : historique<br />

• LGPP<br />

• LTE<br />

• LTT<br />

• LARA<br />

LaTEP (2003)<br />

Dir. J.-P. Dumas jusqu’en nov. 2007<br />

2


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Présentation du LaTEP<br />

Présentation générale : les forces vives<br />

• 31 EC fortement impliqués dans les Formations<br />

Technologiques Professionnalisantes <strong>de</strong> l’UPPA<br />

• ENSGTI :<br />

• filière « Génie <strong>de</strong>s Procédés » : ~160 étudiants<br />

• nouvelle filière « Energétique » : ~40 étudiants<br />

• UFR Sciences :<br />

• Master ISI-GST : ~40 étudiants<br />

• Master EGTP : ~60 étudiants<br />

• Licence Physique <strong>et</strong> Applications <strong>de</strong> Tarbes ~50 étudiants<br />

• IUT GTE :<br />

• DUT : 131 étudiants<br />

• LP : 21 étudiants dont 16 en Formation par Alternance.<br />

• Total : ~ 500 étudiants du secteur scientifique<br />

15 années d’étu<strong>de</strong>s<br />

• 17 EC (55 %) ont <strong>de</strong>s responsabilités pédagogiques fortes<br />

3


Le <strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés LaTEP – EA 1932<br />

Directeur :<br />

Pascal STOUFFS<br />

Directrice adjointe : Silvia ALEXANDROVA Secrétariat : Emilie DEDIEU<br />

Conseil <strong>de</strong> <strong>Laboratoire</strong><br />

Silvia ALEXANDROVA (Pr) Kamal EL OMARI (MC) Jacques MERCADIER (Pr) Ab<strong>de</strong>llah SABONI (Pr)<br />

Jean CASTAING-LASVIGNOTTES (MC) Stéphane GIBOUT (MC) Mathieu MORY (Pr) Pascal STOUFFS (Pr)<br />

Pierre CEZAC (MC) Yves LE GUER (MC – HDR) Vincent PLATEL (MC – HDR)<br />

Jean-Pierre DUMAS (Pr) Frédéric MARIAS (MC – HDR) Jean-Michel RENEAUME (MC – HDR)<br />

Axes thématiques <strong>et</strong> enseignants-chercheurs du LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Energétique<br />

Silvia ALEXANDROVA (Pr)<br />

Pierre MOCHO (MC)<br />

Philippe BERNADA (MC)<br />

Jérémy OLIVIER (MC)<br />

Jean-Pierre BEDECARRATS (MC)<br />

Fernand BROTO (PrEm)<br />

Fabienne PIT (Past)<br />

Jean CASTAING-LASVIGNOTTES (MC)<br />

Pierre CEZAC (MC)<br />

Vincent PLATEL (MC – HDR)<br />

Jean-Pierre DUMAS (Pr)<br />

François CONTAMINE (MC)<br />

Jean-Michel RENEAUME (MC – HDR)<br />

Erwin FRANQUET (MC)<br />

Frédéric COUTURE (MC)<br />

Michel ROQUES (PrEm)<br />

Stéphane GIBOUT (MC)<br />

Cécile HORT (MC)<br />

Jean-Paul SERIN (MC)<br />

Pascal STOUFFS (Pr)<br />

Stéphane LAURENT (MC)<br />

Sabine SOCHARD (MC)<br />

Youssef ZERAOULI (MC)<br />

Frédéric MARIAS (MC – HDR)<br />

Jean VAXELAIRE (MC – HDR)<br />

Jacques MERCADIER (Pr)<br />

Ecoulements <strong>et</strong> transferts<br />

Jean BATINA (MC) Tarik KOUSKSOU (MC) Ab<strong>de</strong>llah SABONI (Pr)<br />

Serge BLANCHER (MC) Yves LE GUER (MC – HDR) Eric SCHALL (MC – HDR)<br />

Kamal EL OMARI (MC)<br />

Mathieu MORY (Pr)<br />

4


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Présentation du LaTEP<br />

Bilan général : publiants <strong>et</strong> nombre <strong>de</strong> publications<br />

Publication dans <strong>de</strong>s revues avec comité <strong>de</strong> lecture<br />

répertoriées dans les bases <strong>de</strong> données<br />

internationales<br />

Nombre <strong>de</strong><br />

publications<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

Année<br />

• 2005-2008 : 99 publications pour 31 EC soit 3,2<br />

publications /EC (0,8 publication par an <strong>et</strong> par EC)<br />

5


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Présentation du LaTEP<br />

Présentation générale : nombre <strong>de</strong> thèses soutenues<br />

Thèses soutenues<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008<br />

• En moyenne, un peu plus <strong>de</strong> 4 thèses par an<br />

• 2006 : 5 nouvelles thèses<br />

• 2007 : 6 nouvelles thèses<br />

• 2008 : 3 nouvelles thèses<br />

• 2009 : 7 nouvelles thèses (dont 2 ‘SIAME’)<br />

• Aujourd’hui : 22 doctorants soit 0,7 doct./EC <strong>et</strong> 1,6 doct./HDR<br />

• Nombreuses cotutelles<br />

6


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Présentation du LaTEP<br />

Bilan général : implication dans les grands programmes<br />

• 6 proj<strong>et</strong>s dans le cadre du PIE du CNRS<br />

• 8 proj<strong>et</strong>s ANR en cours<br />

• Participations à <strong>de</strong>s proj<strong>et</strong>s labellisés (AESE, DERBI,<br />

MOV’EO, AVENIA…)<br />

• Participation à PRIMES (avec le CNRS, <strong>de</strong>s<br />

laboratoires tarbais, toulousains <strong>et</strong> <strong>de</strong> nombreux<br />

partenaires privés…)<br />

• Participation au proj<strong>et</strong> <strong>de</strong> création d’un Institut Carnot<br />

Ingénierie Pétrolière (Pau, Toulouse, Bor<strong>de</strong>aux)<br />

7


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Thématiques scientifiques<br />

• Procédés pour l’environnement<br />

• Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong> transports en<br />

milieux multiphasiques<br />

• Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong> systèmes réactifs<br />

complexes<br />

• Déshydratation <strong>de</strong>s boues résiduaires<br />

• Traitement <strong>de</strong> l’air intérieur<br />

• Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

• Énergétique<br />

• Les matériaux à changement <strong>de</strong> phase <strong>et</strong> les flui<strong>de</strong>s<br />

frigoporteurs diphasiques<br />

• Etu<strong>de</strong> énergétique <strong>et</strong> exergétique <strong>de</strong>s systèmes thermiques<br />

<strong>et</strong> thermodynamiques<br />

• Écoulements <strong>et</strong> transferts<br />

• Transferts <strong>et</strong> mélanges associés aux écoulements laminaires<br />

• Transferts <strong>et</strong> mélanges associés aux écoulements turbulents<br />

• Aérodynamique <strong>et</strong> écoulements <strong>de</strong> flui<strong>de</strong> compressibles 8


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Nouvelle structuration à partir du 1 er janvier 2011<br />

• nouvelle entité SIAME<br />

• LaSAGEC 2<br />

• LGE<br />

• 9 membres du LaTEP « Ecoulements <strong>et</strong> transferts »<br />

• « Mécanique <strong>et</strong> génie électrique »<br />

• Le LaTEP gagne en cohérence <strong>et</strong> en clarté<br />

• Énergétique<br />

• Procédés pour l’environnement<br />

• Ces 2 axes s’inscrivent dans la ligne <strong>de</strong>s 2 spécialités <strong>de</strong><br />

l’ENSGTI à laquelle appartiennent 17 EC sur 22<br />

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Le <strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés LaTEP – EA 1932<br />

Directeur :<br />

Pascal STOUFFS<br />

Directrice adjointe : Silvia ALEXANDROVA Secrétariat : Emilie DEDIEU<br />

Conseil <strong>de</strong> <strong>Laboratoire</strong><br />

Axes thématiques <strong>et</strong> enseignants-chercheurs du LaTEP<br />

Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s<br />

transports en milieu poreux<br />

S. ALEXANDROVA (PR) F. COUTURE (MC)<br />

Procédés pour l’environnement<br />

F. PIT (Past)<br />

P. MOCHO (MC)<br />

C. HORT (MC)<br />

S. SOCHARD (MC)<br />

V. PLATEL (MC – HDR)<br />

Ph. BERNADA (MC)<br />

S. LAURENT (MC)<br />

J. OLIVIER (MC)<br />

J. VAXELAIRE (MC-HDR)<br />

F. MARIAS (MC-HDR)<br />

J. CASTAING-LASVIGNOTTES (MC)<br />

J.P. BEDECARRATS (MC)<br />

J. MERCADIER (PR)<br />

Energie 20 3<br />

P. STOUFFS (PR)<br />

E. FRANQUET (MC)<br />

S. GIBOUT (MC)<br />

J.P. DUMAS (PR)<br />

P. CEZAC (MC-HDR)<br />

J.P. SERIN (MC)<br />

Stockage <strong>et</strong> distribution<br />

<strong>de</strong> l’énergie<br />

J.M. RENEAUME (PR)<br />

F. CONTAMINE (MC)<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong><br />

transports en milieux multiphasiques<br />

- Simulation <strong>de</strong>s transferts (chaleur, masse <strong>et</strong> QDM)<br />

- Modélisation par homogénéisation par prise <strong>de</strong> moyenne volumique<br />

VER<br />

VER<br />

Phases continues<br />

(éq. MMC :<br />

soli<strong>de</strong>s, liqui<strong>de</strong>s, gaz)<br />

Prise <strong>de</strong> moyenne<br />

Intégration sur VER<br />

Milieu homogène<br />

(Eqs moyennées)<br />

séparation soli<strong>de</strong>/liqui<strong>de</strong> (séchage, déshydratation, …)<br />

- milieux diphasiques déformables (gel, boues <strong>de</strong> STEP)<br />

- milieux triphasiques rigi<strong>de</strong>s (milieux poreux, hydrates :<br />

discontinuité <strong>de</strong>s isothermes <strong>de</strong> désorption)<br />

applications environnementales (gazéification, pyrolyse,<br />

absorption) = milieux poreux<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong><br />

transports en milieux multiphasiques<br />

• Gazéification <strong>de</strong> déch<strong>et</strong>s ou <strong>de</strong> biomasse<br />

production d’électricité (déch<strong>et</strong>s ménagers) en 3 étapes :<br />

- gazéification dans une chambre autothermique,<br />

- dégoudronnage <strong>de</strong>s gaz produits (dard plasma)<br />

- combustion <strong>de</strong>s gaz dans <strong>de</strong>s moteurs spécifiques<br />

Europlasma <strong>et</strong> ANR Galacsy<br />

- la modélisation <strong>de</strong> la<br />

chambre haute température<br />

(dégoudronnage)<br />

- la modélisation du gazéifieur<br />

auto- thermique.<br />

12


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong><br />

transports en milieux multiphasiques<br />

• Transformation <strong>de</strong> soli<strong>de</strong>s réactifs : modélisation <strong>de</strong>s<br />

réacteurs<br />

filière supercritique :<br />

- oxydation/gazéification hydrothermale<br />

- synthèse <strong>de</strong> nano-particules ferroélectriques en<br />

mélange <strong>de</strong> flui<strong>de</strong>s supercritiques<br />

(ANR NaNo4F <strong>et</strong> SuperBio)<br />

Résultats : développement <strong>de</strong> modèles perm<strong>et</strong>tant<br />

- d’intensifier le <strong>de</strong>gré <strong>de</strong>s connaissances associées,<br />

- <strong>de</strong> proposer <strong>de</strong>s outils <strong>de</strong> dimensionnement pour<br />

changement d’échelle<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong><br />

transports en milieux multiphasiques<br />

• Transformation <strong>de</strong> soli<strong>de</strong>s réactifs : modélisation <strong>de</strong>s<br />

réacteurs<br />

filière thermique :<br />

- incinération <strong>de</strong> boues en lit fluidisé,<br />

- pyrolyse en four vertical (bois)<br />

- production <strong>de</strong> chaux (Bruyères <strong>et</strong><br />

Fils) : une nouvelle unité (150 t/j)<br />

Résultats :<br />

développement <strong>de</strong> modèles <strong>de</strong> transformation dans les<br />

réacteurs (couplages réaction + transport <strong>de</strong>s charges S <strong>et</strong> G)<br />

Prédimensionnement d’un pilote <strong>de</strong> torréfaction <strong>de</strong> biomasse<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes réactifs<br />

complexes<br />

- basse pression : systèmes électrolytiques <strong>et</strong> systèmes<br />

liqui<strong>de</strong> - soli<strong>de</strong><br />

- haute pression : dépôts <strong>de</strong> soufre dans le gaz naturel <strong>et</strong><br />

réactions en milieu supercritique ;<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes réactifs<br />

complexes<br />

Problématique scientifique :<br />

caractérisation thermodynamique <strong>et</strong> étu<strong>de</strong> expérimentale <strong>de</strong><br />

la solubilité du soufre dans les conditions (T,P) <strong>de</strong>s réseaux <strong>de</strong><br />

transport <strong>et</strong> <strong>de</strong> distribution (1< P< 80 bar ; T< 60°C)<br />

- une base expérimentale<br />

- optimiser la précision <strong>de</strong>s modèles déjà développés<br />

- TIGF, GDF, …<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

• Distillation Réactive<br />

- étu<strong>de</strong>s expérimentales,<br />

- développement <strong>de</strong> modèles<br />

(équilibre + transfert),<br />

- mise en place d’une politique <strong>de</strong><br />

contrôle optimal (si perturbations)<br />

<strong>et</strong> optimisation (paramétrique <strong>et</strong><br />

structurelle) d’une colonne.<br />

• Extraction réactive<br />

- couplage extraction S-L <strong>de</strong> principes actifs / membranes liqui<strong>de</strong>s<br />

- atropine <strong>et</strong> colchicine (Atropa Belladonna <strong>et</strong> <strong>de</strong> Colchicum)<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

• Absorption réactive (Total P<strong>et</strong>rochemical)<br />

-mise en place d’un pilote d’étu<strong>de</strong> d’internes<br />

-forcer <strong>et</strong> conduire le pleurage par<br />

endroits déterminés<br />

-étu<strong>de</strong> du transfert <strong>de</strong> matière<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …)<br />

Activité en place <strong>de</strong>puis +10 ans<br />

3 niveaux d’échelle :<br />

• locale<br />

• intermédiaire<br />

• procédé<br />

19


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Échelle locale : expérimental, modélisation (CFD…)<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Échelle intermédiaire : optimisation d’internes<br />

( transfert G/L)<br />

Plateau mixte<br />

Film ruisselant<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Échelle procédé : expérimentations pilotes, modélisation,<br />

optimisation<br />

Hauteur 2 m / diamètre 300 mm<br />

Hauteur 2 m / diamètre 100 mm<br />

22


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Caractérisation expérimentale<br />

<strong>de</strong> l’équilibre CO2 / système aqueux sous pression<br />

Vréacteur = 1 litre ; Pmax = 300 bar ; Tmax =200°C<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Caractérisation expérimentale<br />

<strong>de</strong> l’équilibre CO2 / système aqueux sous pression<br />

Développement d’un pilote dédié gaz aci<strong>de</strong>s<br />

Pmax = 60 bar<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

ANALYSES<br />

• titrimétrie<br />

• Chromatographie ionique<br />

• I.R.<br />

• Chromatographie<br />

phase gazeuse<br />

25


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Construction <strong>de</strong> modèles <strong>de</strong> flash réactif<br />

Vapeur (ou gaz)<br />

G,y, T,P<br />

(avec ou sans réactions)<br />

T,P<br />

Liqui<strong>de</strong><br />

L,x, T,P<br />

(avec ou sans réactions)<br />

F, z, T Entrée , P entrée<br />

Soli<strong>de</strong><br />

Q<br />

S,w, T,P<br />

26<br />

(avec ou sans réactions)


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Caractérisation thermodynamique <strong>de</strong>s systèmes<br />

Complexes <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s : capture d’un polluant (CO 2 …) :<br />

Des compétences expérimentales <strong>et</strong> numériques pour la capture…<br />

…communes avec le stockage<br />

Caractérisation <strong>de</strong>s systèmes Gaz – solution saline – soli<strong>de</strong> sous P<br />

Expérimental, modélisation<br />

Transfert <strong>de</strong> matière dans <strong>de</strong>s systèmes G – solution saline – S sous P<br />

Expérimental, modélisation<br />

Procédé <strong>et</strong> intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Expérimental, modélisation<br />

27


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Déshydratation <strong>de</strong>s boues résiduaires <strong>de</strong> STEP<br />

- caractérisation thermodynamique<br />

<strong>de</strong>s boues<br />

répartition eau libre/eau liée,<br />

- Modélisation <strong>de</strong> la filtration -<br />

compression<br />

comportement rhéologique<br />

<strong>de</strong>s gâteaux<br />

Cellule <strong>de</strong><br />

filtration-compression<br />

28


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Déshydratation <strong>de</strong>s boues résiduaires <strong>de</strong> STEP<br />

- l’amélioration <strong>de</strong>s procédés <strong>de</strong> déshydratation (filtres à<br />

ban<strong>de</strong>s + champs électriques pulsés, UTC)<br />

Filtre à ban<strong>de</strong>s<br />

- étu<strong>de</strong> du couplage filtration + eff<strong>et</strong>s mécaniques (cisaillement),<br />

électriques ou thermiques<br />

électro-filtre-presse,<br />

électro-filtre à ban<strong>de</strong>s,<br />

cellule d’électro–filtration-compression<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Traitement <strong>de</strong> l’air intérieur<br />

• Procédés biologiques (biofiltration )<br />

• Procédés physico-chimique (adsorption)<br />

Biofiltration :<br />

- Traitement <strong>de</strong>s o<strong>de</strong>urs <strong>de</strong><br />

compostage (boues + déch<strong>et</strong>s verts)<br />

- support filtrant : le compost<br />

Adsorption<br />

- tests sur un banc <strong>de</strong> génération <strong>et</strong><br />

d'analyse <strong>de</strong>s polluants à très forte<br />

dilution (~ppb)(MADAIR)<br />

Couplage biofiltration/adsorption<br />

approfondir la connaissance <strong>de</strong>s<br />

phénomènes physiques, chimiques<br />

<strong>et</strong> biologiques couplés<br />

30


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Procédés pour l’environnement<br />

Traitement <strong>de</strong> l’air intérieur<br />

• Analyse <strong>de</strong> COV dans l’air intérieur : application <strong>de</strong> la<br />

micro-extraction sur phase soli<strong>de</strong> (SPME) <br />

développement d’une méthodologie d’analyse <strong>de</strong> COV en<br />

traces pour la qualification <strong>de</strong> matériaux <strong>de</strong> construction<br />

• Étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s phénomènes impliqués entre une inclusion<br />

sphérique flui<strong>de</strong> <strong>et</strong> un écoulement externe (couplage<br />

hydrodynamique + transfert <strong>de</strong> chaleur <strong>et</strong> <strong>de</strong> matière)<br />

corrélations pour les coefficients <strong>de</strong> transfert internes <strong>et</strong><br />

externes.<br />

31


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Énergétique<br />

Matériaux à changement <strong>de</strong> phase <strong>et</strong> flui<strong>de</strong>s frigoporteurs<br />

diphasiques<br />

• Étu<strong>de</strong>s fondamentales <strong>et</strong> appliquées<br />

• Approches théoriques, numériques <strong>et</strong> expérimentales<br />

• Compétences : thermodynamique <strong>de</strong>s solutions, surfusion,<br />

métastabilité, transferts thermiques dans les systèmes à<br />

changement <strong>de</strong> phase liqui<strong>de</strong>-soli<strong>de</strong><br />

• Applications :<br />

• étu<strong>de</strong> du stockage d’énergie thermique<br />

(froid ou HT) par MCP encapsulés : sels<br />

fondus dispersés dans une matrice <strong>de</strong><br />

carbone, modélisation <strong>de</strong> la cuve par milieu<br />

poreux réactif<br />

• transport <strong>de</strong> froid par coulis <strong>de</strong> glace : production, déstockage,<br />

calorimétrie<br />

32


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Énergétique<br />

Etu<strong>de</strong> énergétique <strong>et</strong> exergétique <strong>de</strong>s systèmes thermiques <strong>et</strong><br />

thermodynamiques<br />

• Développement <strong>et</strong> utilisation <strong>de</strong> nouvelles métho<strong>de</strong>s d’analyse<br />

thermodynamique (entropique, exergétique <strong>et</strong> exergoéconomique<br />

: programme THERMO-ECO du PIE-CNRS, contrat<br />

CETIAT, ...)<br />

• Étu<strong>de</strong> par modélisation, simulation <strong>et</strong> expérimentation <strong>de</strong><br />

systèmes en régimes transitoires, instationnaires ou hors point<br />

nominal (programme VARITHERM du PIE-CNRS)<br />

33


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Énergétique<br />

Etu<strong>de</strong> énergétique <strong>et</strong> exergétique <strong>de</strong>s systèmes thermiques <strong>et</strong><br />

thermodynamiques<br />

• Dans le domaine <strong>de</strong> la micro-cogénération domestique : les<br />

résultats portent essentiellement sur les moteurs ERICSSON<br />

Th<br />

Q h<br />

Trh<br />

H<br />

Tcr<br />

R<br />

Trk<br />

Ter<br />

Tk<br />

Air<br />

E<br />

C<br />

Electric<br />

generator<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Écoulements <strong>et</strong> transferts<br />

• Transferts <strong>et</strong> mélange : écoulements laminaires<br />

Modélisation/simulation <strong>de</strong>s transferts<br />

Mélange chaotique<br />

• Transferts <strong>et</strong> mélange : écoulements turbulents<br />

RANS + phénoménologiques (transfert,réaction)<br />

• Aérodynamique <strong>et</strong> écoulements: flui<strong>de</strong>s compressibles<br />

Modélisation/simulation à bas Mach<br />

Simulation d'écoulements aérodynamiques <strong>et</strong><br />

interactions flui<strong>de</strong>-structure<br />

Modélisation du refroidissement (parois<br />

multiperforées)<br />

35


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

LaTEP – Ecoulements <strong>et</strong> Transferts<br />

Mélange chaotique, Emulsions,<br />

Applications génie pétrolier<br />

K. El Omari, Y. Le Guer<br />

• Accélération du mélange<br />

• Intensification <strong>de</strong>s transferts thermiques pariétaux,<br />

• Émulsions en régime laminaire <strong>de</strong> flui<strong>de</strong>s diphasiques<br />

par <strong>de</strong>s écoulements chaotiques<br />

Collaboration :<br />

Institut Français du Pétrole (IFP)<br />

IPREM – Physique <strong>et</strong> Chimie <strong>de</strong>s Polymères (B. Grassl)<br />

thèse S. Caub<strong>et</strong> (2007-2010)<br />

Univ. Wisconsin (USA), Dpt Mathematics (JL Thiffeault)<br />

2005 Premier prototype réalisé par Innov'Adour<br />

2006 Emulsion <strong>de</strong> bruts Zuata <strong>et</strong> Athabasca (2 brev<strong>et</strong>s<br />

IFP/UPPA)<br />

36


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

LaTEP – Ecoulements <strong>et</strong> Transferts<br />

Emulsions laminaires<br />

K. El Omari, Y. Le Guer<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

LaTEP – Ecoulements <strong>et</strong> Transferts<br />

Modélisation numérique<br />

Intensification <strong>de</strong>s transferts thermiques<br />

pariétaux pour <strong>de</strong>s flui<strong>de</strong>s visqueux<br />

K. El Omari, Y. Le Guer<br />

Sans<br />

modulation<br />

Modulation<br />

continue<br />

Modulation non<br />

continue<br />

Géométrie du mélangeur<br />

Champ <strong>de</strong><br />

température<br />

σ<br />

Int. J. Heat & Mass<br />

Transfer 2009<br />

38


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

LaTEP – Ecoulements <strong>et</strong> Transferts<br />

Transport lagrangien <strong>et</strong> Transferts avec <strong>de</strong>s<br />

particules flui<strong>de</strong>s dans un écoulement<br />

turbulent<br />

A. Saboni, S. Alexandrova, M. Mory, F. Pit<br />

Applications pour les Procédés industriels <strong>et</strong><br />

l’Environnement<br />

- Transport <strong>de</strong>s particules polluantes dans <strong>de</strong>s locaux ventilés<br />

- Captage du CO2, SO2, NH3 : Absorption <strong>de</strong> gaz polluants<br />

- Étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s interactions gaz - métaux liqui<strong>de</strong>s dans les réacteurs<br />

rapi<strong>de</strong>s à caloporteur sodium<br />

(poursuite thèse L. Gicquel, INSA Rouen, 2010)<br />

39


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Compétences scientifiques<br />

• Compétences scientifiques :<br />

Expérimentation, modélisation, simulation en<br />

• Thermodynamique <strong>de</strong>s procédés <strong>et</strong> <strong>de</strong>s systèmes<br />

énergétiques<br />

• Transferts mutiphasiques<br />

• Changement <strong>de</strong> phase<br />

• Intensification <strong>de</strong>s transferts <strong>et</strong> couplages <strong>de</strong> procédés<br />

40


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Stucturation générale : compétences du LaTEP<br />

• Compétences applicatives :<br />

• Stockage thermique<br />

• Coulis <strong>de</strong> glace<br />

• Rafraîchissement <strong>et</strong> froid solaire<br />

• Micro-cogénération (fossile, biomasse ou solaire, par moteur<br />

Stirling ou Ericsson)<br />

• Traitement <strong>de</strong>s gaz <strong>et</strong> <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s, lavage <strong>de</strong> gaz aci<strong>de</strong>s<br />

• Qualité <strong>de</strong> l’air confiné <strong>et</strong> biofiltration<br />

• Oxydation hydrothermale<br />

• Déshydratation <strong>de</strong>s boues<br />

• Absorption réactive<br />

• Pyrolyse<br />

• Distillation réactive<br />

41


<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>,<br />

Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Présentation du LaTEP<br />

Pascal STOUFFS<br />

directeur du LaTEP<br />

Silvia ALEXANDROVA<br />

42<br />

directrice adjointe du LaTEP


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Stucturation du proj<strong>et</strong> du LaTEP<br />

2 grands axes déclinés chacun en 3 vol<strong>et</strong>s :<br />

• ÉNERGIE 20 3<br />

• Analyse <strong>de</strong>s systèmes énergétiques<br />

• Stockage <strong>et</strong> distribution <strong>de</strong> l’énergie<br />

• Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

• PROCÉDÉS POUR L’ENVIRONNEMENT<br />

• Transport <strong>de</strong> particules, traitement <strong>de</strong> l’air <strong>et</strong> <strong>de</strong>s effluents<br />

gazeux<br />

• Valorisation <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s<br />

• Modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s transports en milieux poreux<br />

43


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Énergie 20 3 : Analyse <strong>de</strong>s systèmes énergétiques<br />

Rafraîchissement solaire<br />

Problématique scientifique :<br />

couplage ressource variable, moyens <strong>de</strong> captation, machine à<br />

absorption, besoin variable<br />

44


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Énergie 20 3 : Analyse <strong>de</strong>s systèmes énergétiques<br />

Microcogénération domestique<br />

Problématique scientifique :<br />

modélisation fine <strong>de</strong>s moteurs Stirling, <strong>de</strong>s moteurs Ericsson,<br />

ren<strong>de</strong>ments mécaniques, transferts thermiques instationnaires,<br />

transferts thermiques avec une source solaire ou biomasse<br />

45


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Énergie 20 3 : Analyse <strong>de</strong>s systèmes énergétiques<br />

Utilisation <strong>de</strong> MCP pour le stockage thermique<br />

Problématique scientifique :<br />

dimensionnement, modélisation, simulation, conduite…<br />

complémentaire <strong>de</strong> l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s caractéristiques <strong>de</strong>s MCP<br />

dimension transversale avec les vol<strong>et</strong>s<br />

- Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

- Valorisation énergétique <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s, <strong>de</strong> la biomasse<br />

• GAT Energie, Commissions ANR ESSI, Stock-E, réseau<br />

Cogénération, réseau CARNOT, ateliers Thermodynamique <strong>de</strong> la<br />

SFT <strong>et</strong> <strong>de</strong> la SFGP…<br />

46


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Énergie 20 3 : Stockage <strong>et</strong> distribution <strong>de</strong> l’énergie<br />

Problématique scientifique :<br />

- équilibres <strong>de</strong> phases corps purs <strong>et</strong> solutions : modèles<br />

« enthalpiques » <strong>de</strong> fusion-convection<br />

- surfusion <strong>de</strong>s corps macroscopiques ou divisés<br />

- caractérisation <strong>de</strong>s propriétés thermophysiques : modélisation <strong>de</strong> la<br />

calorimétrie <strong>et</strong> métho<strong>de</strong>s d’i<strong>de</strong>ntification (métho<strong>de</strong> inverse ou<br />

algorithme génétique…)<br />

- stockage <strong>de</strong> l’énergie thermique : gestion statistique <strong>de</strong><br />

transformations<br />

- flui<strong>de</strong>s frigoporteurs diphasiques<br />

- échanges thermiques associés à <strong>de</strong>s transformations <strong>de</strong> phases<br />

- cristallisation dans les conduites <strong>de</strong> gaz naturel<br />

47


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Énergie 20 3 : Stockage <strong>et</strong> distribution <strong>de</strong> l’énergie<br />

Frigoporteurs diphasiques<br />

Problématique scientifique :<br />

<strong>de</strong>scription du mouvement <strong>de</strong>s particules associé à la<br />

transformation <strong>de</strong> phases <strong>et</strong> à la diffusion du soluté<br />

(déséquilibre thermodynamique…), répartition spatiotemporelle<br />

<strong>de</strong>s températures dans un stock, coulis stabilisés,<br />

microencapsulations, hydrates…<br />

48


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Énergie 20 3 : Stockage <strong>et</strong> distribution <strong>de</strong> l’énergie<br />

Stockage par chaleur latente<br />

Problématique scientifique :<br />

intensification <strong>de</strong> la conductivité, caractérisation <strong>de</strong>s propriétés<br />

thermodynamiques <strong>de</strong>s MCP par métho<strong>de</strong>s d’i<strong>de</strong>ntification,<br />

utilisation <strong>de</strong> stockages thermiques pour <strong>de</strong>s centrales solaires<br />

thermodynamiques à concentration ou <strong>de</strong>s réseaux <strong>de</strong><br />

chauffage<br />

49


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Énergie 20 3 : Stockage <strong>et</strong> distribution <strong>de</strong> l’énergie<br />

Energétique <strong>de</strong> l’habitat<br />

Problématique scientifique :<br />

utilisation <strong>de</strong> MCP<br />

- par augmentation <strong>de</strong> l’inertie thermique <strong>de</strong>s murs<br />

- par utilisation <strong>de</strong> stockages associés à l’énergie solaire <strong>et</strong>/ou<br />

à <strong>de</strong>s PAC<br />

- pour l’abaissement <strong>de</strong>s températures <strong>de</strong> fonctionnement <strong>de</strong>s<br />

cellules PV<br />

- ANR ESSI : stockage intersaisonnier ou réactions<br />

thermochimiques renversables<br />

- PRIMES<br />

50


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Énergie 20 3 : Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Procédés supercritiques<br />

Problématique scientifique :<br />

une meilleure compréhension <strong>de</strong> la thermodynamique du système <strong>et</strong><br />

<strong>de</strong>s mécanismes réactionnels perm<strong>et</strong>tent un fonctionnement en<br />

monophasique<br />

- procédés autothermes : oxydation hydrothermale (H 2 )<br />

- pas <strong>de</strong> résistance au transfert à l’interface<br />

- réactions sans solvant réduction <strong>de</strong> l’ énergie<br />

51


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Énergie 20 3 : Intensification <strong>de</strong>s procédés<br />

Réacteurs multifonctionnels<br />

Problématique scientifique :<br />

à l’échelle locale : thermodynamique <strong>et</strong> transferts<br />

- équilibres gaz-liqui<strong>de</strong> sous pression;<br />

- transferts : modèles basés sur l’homogénéisation par prise <strong>de</strong><br />

moyenne volumique<br />

• à l’échelle intermédiaire : internes<br />

- contacteurs gaz-liqui<strong>de</strong> innovants (garnissages,…)<br />

• à l’échelle du procédé<br />

- durables <strong>et</strong> innovants étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la Distillation Solaire<br />

52


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement<br />

• Stratégie à long terme <strong>de</strong> l’UE : développement durable<br />

• Dans le respect <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te stratégie, les recherches menées dans<br />

notre <strong>Laboratoire</strong>, fondamentales <strong>et</strong> technologiques, ont pour<br />

objectif <strong>de</strong> proposer <strong>de</strong>s réponses adaptées à <strong>de</strong>s problèmes<br />

environnementaux au sens large du terme – qualité <strong>de</strong> l’air<br />

intérieur, traitement d’effluents gazeux, traitement <strong>et</strong> valorisation<br />

<strong>de</strong>s boues résiduaires <strong>de</strong>s stations d’épuration, valorisation <strong>de</strong>s<br />

déch<strong>et</strong>s soli<strong>de</strong>s ou <strong>de</strong> la biomasse.<br />

53


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement : Transport <strong>de</strong> particules,<br />

traitement <strong>de</strong> l’air <strong>et</strong> <strong>de</strong>s effluents gazeux<br />

Problématique scientifique :<br />

modélisation/simulation du transport (laminaire, turbulent) <strong>de</strong>s<br />

inclusions sphériques <strong>et</strong> du transfert <strong>de</strong> matière <strong>et</strong>/ou <strong>de</strong> chaleur<br />

entre une particule <strong>et</strong> un écoulement : influence<br />

- du rapport µ d /µ c ,<br />

- <strong>de</strong>s contaminations,<br />

- <strong>de</strong>s réactions chimiques,<br />

- du changement <strong>de</strong> phase .<br />

proposer <strong>de</strong>s corrélations pour les coefficients <strong>de</strong> transfert, internes<br />

<strong>et</strong> externes.<br />

54


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement : Transport <strong>de</strong> particules,<br />

traitement <strong>de</strong> l’air <strong>et</strong> <strong>de</strong>s effluents gazeux<br />

Problématique scientifique :<br />

- étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s émissions <strong>de</strong> COV par les matériaux <strong>de</strong> construction <strong>et</strong><br />

leur impact sur la qualité <strong>de</strong> l'air intérieur<br />

- couplage biofiltration/adsorption à faible C (30 à 150 µg.m -3 ) <br />

phénomènes physico-chimiques <strong>et</strong> biologiques modifiés à étudier<br />

élaborer <strong>de</strong> nouveaux dispositifs <strong>de</strong> traitement <strong>de</strong> la pollution<br />

chimique <strong>et</strong> particulaire <strong>de</strong> l’air confiné<br />

- émissions minimales <strong>de</strong> sous-produits,<br />

-faible consommation d’énergie.<br />

MADAIR (Renault, Valeo, ENCR, ENSICAEN, …)<br />

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LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement : Valorisation <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s<br />

Boues <strong>de</strong> station d’épuration<br />

Problématique scientifique :<br />

mise au point <strong>de</strong> procédés hybri<strong>de</strong>s développement <strong>de</strong><br />

procédés industriels <strong>et</strong> optimisation <strong>de</strong> leur fonctionnement<br />

Étu<strong>de</strong>s en amont : développement <strong>de</strong> pilotes <strong>de</strong> laboratoires<br />

instrumentés <strong>et</strong> étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’influence <strong>de</strong>s paramètres opératoires<br />

sur la cinétique <strong>et</strong> la siccité finale<br />

- modélisation <strong>de</strong>s processus : milieux poreux déformables<br />

- modélisation du procédé<br />

- l’aspect énergétique (faisabilité industrielle du procédé)<br />

- traitement complémentaires (métaux lourds, hygiénisation,…)<br />

ANR COTEDEM ( ECS, SNF Floerger, IFTS, Choquen<strong>et</strong>, Véolia<br />

Environnement, TIMR, TREFLE, LaTEP)<br />

56


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement : Valorisation <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s<br />

Déch<strong>et</strong>s ménagers <strong>et</strong> <strong>de</strong> l’exploitation agricole,<br />

biomasse, bio-carburant<br />

Problématique scientifique :<br />

développement <strong>de</strong> la connaissance <strong>de</strong>s mécanismes réactionnels,<br />

• développement d’outils informatiques dimensionnement ou<br />

optimisation d’unités industrielles.<br />

- thermo balance gran<strong>de</strong> capacité base <strong>de</strong> données<br />

«bibliothèque <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s » : gran<strong>de</strong>urs perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong><br />

caractériser un déch<strong>et</strong><br />

- fournir un cahier <strong>de</strong>s charges pour une unité <strong>de</strong> gazéification<br />

<strong>de</strong> déch<strong>et</strong>s aqueux (100 kg/h, eau supercritique)<br />

- dimensionner une installation <strong>de</strong> production d’électricité par<br />

gazéification avec assistance plasma (proj<strong>et</strong> CHO Power)<br />

- dimensionner un pilote <strong>de</strong> torréfaction <strong>de</strong> biomasse (300 kg/h)<br />

combustible <strong>et</strong>/ou intermédiaire énergétiquement <strong>de</strong>nse<br />

PREBIOM (IFP/ UPPA/ CAFSA/ OCEOL/ APESA/ COFELY/ 57<br />

Aquitaine Electronique /CRA /CCL),…


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Procédés pour l’environnement : Modélisation <strong>et</strong><br />

simulation <strong>de</strong>s transports en milieux poreux<br />

Problématique scientifique :<br />

modélisation <strong>et</strong> simulation <strong>de</strong>s transferts multiphasiques par<br />

prise <strong>de</strong> moyenne volumique : équations <strong>de</strong> la MMC pour chacune <strong>de</strong>s<br />

phases intégration <strong>de</strong> ces équations sur un VER changement<br />

d’échelle par prise <strong>de</strong> moyenne volumique<br />

Pyrolyse <strong>et</strong> la gazéification <strong>de</strong>s déch<strong>et</strong>s : phases soli<strong>de</strong>s, liqui<strong>de</strong> <strong>et</strong><br />

gazeuse + réactions gazéification<br />

Absorption réactive dans une colonne à garnissage : phases soli<strong>de</strong><br />

(garnissage), liqui<strong>de</strong> <strong>et</strong> gaz + réaction<br />

Séchage :<br />

- gels : problème <strong>de</strong> formation d’une zone poreuse rigi<strong>de</strong> proche<br />

<strong>de</strong> la surface couplage <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux modèles ( diphasique pour le<br />

volume <strong>et</strong> triphasique près <strong>de</strong> la surface)<br />

- boues <strong>de</strong> STEP : milieu diphasique fortement déformable<br />

- hydrates - influence <strong>de</strong> T sur l’activité <strong>de</strong> l’eau 58


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Mise en oeuvre du proj<strong>et</strong> du LaTEP : ressources humaines<br />

• 22 EC (+ 1 poste vacant) fortement impliqués dans les<br />

Formations Technologiques Professionnalisantes <strong>de</strong><br />

l’UPPA<br />

• 2 professeurs émérites<br />

• 1 professeur associé<br />

• 1 secrétaire à temps plein<br />

• 0 personnel technique<br />

• Aujourd’hui : 19 doctorants<br />

• Aujourd’hui : 2 post-doctorants (dont un ATER)<br />

59


LaTEP (EA 1932)<br />

Décembre 2009<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Energétique <strong>et</strong> Procédés — LaTEP<br />

Proj<strong>et</strong> scientifique<br />

Mise en oeuvre du proj<strong>et</strong> du LaTEP : ressources humaines<br />

• 22 EC (+ 1 poste vacant)<br />

HDR : 9<br />

Non PEDR : 11<br />

PEDR : 11<br />

Non HDR : 13<br />

• 5 PR / 22 EC rehaussement <strong>de</strong>mandé pour le poste vacant<br />

Profil « Energie 20 3 »<br />

60


LaTEP (EA 1932)<br />

<strong>Laboratoire</strong> <strong>de</strong> <strong>Thermique</strong>, Énergétique <strong>et</strong> Procédés<br />

Décembre 2009<br />

CONCLUSION<br />

• Des évolutions positives, une dynamique, une volonté<br />

commune…<br />

• De nombreuses coopérations scientifiques, une expertise<br />

scientifique <strong>et</strong> technique reconnue…<br />

• Plus <strong>de</strong> 90 % du budg<strong>et</strong> : contrats industriels, proj<strong>et</strong>s…<br />

• Des atouts pour réussir, <strong>de</strong>s conditions plus favorables...<br />

• Des thématiques reconnues, resserrées, porteuses…<br />

• Une inscription dans les gran<strong>de</strong>s problématiques actuelles<br />

• Le LaTEP <strong>et</strong> ses EC enten<strong>de</strong>nt assurer les missions qui lui<br />

sont dévolues : production <strong>de</strong> la connaissance, diffusion <strong>de</strong><br />

la connaissance, service à la société<br />

61

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