Etude de la fabrication, par électrodéposition, de revêtements à haute surface spécifique pour la production d’hydrogène.

Internship
CRM Sart-Tilman
Liege
Degree
Ingénieur industriel ou civil
Speciality field
chimie ou matériaux
Languages
EN
FR

Situé à Liège (Belgique), le CRM Group est un centre de recherche industriel rassemblant 270 chercheurs et techniciens. Les activités R&D du CRM Group, dédiées à l’industrie de l’acier, des produits et revêtements métalliques, ont pour objectif de faire le lien entre les développements scientifiques et l’industrialisation de nouveaux produits. Pour répondre à cet objectif, notre centre dispose d’une configuration unique alliant des équipements à l’échelle laboratoire ainsi que des installations pilotes permettant de simuler des conditions industrielles.

 

1. Thématique du stage / TFE

La nature intermittente des énergies renouvelables les rend difficilement viables à elles seules et nécessite un vecteur énergétique intermédiaire capable de lisser les courbes de production et consommation à chaque instant, en minimisant les pertes de rendements associées.

La production d’hydrogène est de plus en plus envisagée comme un vecteur chimique de stockage que ce soit pour le stockage à grande échelle ou pour des applications de mobilité. La technologie la plus répandue à l’heure actuelle pour la production d’hydrogène ‘vert’ est l’électrolyse alcaline. De principe relativement simple, cette technologie est de nos jours relativement mature. Elle consiste à électrolyser une solution aqueuse d’hydroxyde de potassium dans une cellule à deux compartiments. Un diaphragme conducteur anionique (OH-) permet de séparer les deux compartiments et, par conséquent, de séparer les flux d’hydrogène et d’oxygène produits respectivement à la cathode et l’anode. Le rendement de ces électrolyseurs (quantité d’hydrogène produit par kWh électrique consommé) est directement lié aux surtensions aux électrodes.

Un axe de recherche prioritaire pour l’amélioration des performances des électrolyseurs disponibles sur le marché est la minimisation des surtensions aux électrodes, à la fois en améliorant les propriétés électrocatalytiques des surfaces par l’application de revêtements et, également, en augmentant leur surface spécifique afin de réduire la densité de courant effective pour un courant donné.

 

2. Description des objectifs et tâches

Ce stage aura pour objectif d’étudier différentes approches pour la production, par électrodéposition, de revêtement métalliques à haute surface spécifique. Ces matériaux sont généralement des matériaux poreux, combinant des porosités à différentes échelles avec une texturation du substrat sous-jacent.

L'étudiant réalisera une analyse critique de de la littérature scientifique ainsi que de rapport internes du CRM, sélectionnera, sur cette base, différentes approches à tester en laboratoire. Il réalisera la synthèse de revêtements métalliques, évaluera leur surface spécifique par méthode électrochimique puis leurs performances en tant que matériau d’électrode pour l’électrolyse alcaline en conditions représentatives.