Analyse structurale et imagerie

La conception de matériaux poreux performants est un enjeu majeur pour l’efficience énergétique des procédés industriels : en catalyse, biocatalyse ou encore pour les opérations de séparation et de purification. Pour de telles applications, ces matériaux tirent leurs propriétés d’intérêt de leur microstructure particulière, comportant une grande quantité d’espaces vides organisés et connectés à l’échelle du nanomètre. IFPEN et Saint Gobain Research Provence (SGRP) se sont associés afin de se doter d’un outil facilitant à terme la mise au point de matériaux poreux optimisés en fonction d’usages donnés.

La caractérisation des réservoirs géologiques, thème historique de l’exploitation pétrolière, est aujourd’hui un socle d’intérêt pour des domaines applicatifs variés tels que le stockage de CO2 ou d’hydrogène, ou encore la géothermie. Ces dernières années, l’utilisation conjointe de l’imagerie 3D par microtomographie (ou micro-CT) et de techniques de simulation avancées a permis l’émergence d’une approche digitale du calcul des propriétés pétrophysiques de roches de réservoir (Digital Rock Physics). Ceci représente un vrai complément voire, dans certains cas, une alternative aux mesures traditionnelles en laboratoire.

La segmentation sémantique réalisée sur des images de microscopie est une opération de traitement effectuée en vue de quantifier la porosité d’un matériau et son hétérogénéité. Elle vise à affecter une classe d’appartenance (niveau d’hétérogénéité de la porosité) à chaque pixel de l’image. Cependant elle est très difficile sur certains matériaux (comme les alumines employées pour la catalyse), voire impossible par une approche classique de traitement d’image, car les différences de porosité sont caractérisées par des contrastes faibles et des variations de texture complexes. Un moyen de dépasser cette limitation est d’aborder par apprentissage profond la segmentation sémantique, en recourant à un réseau de neurones convolutifs.

Les nanoparticules de platine supportées sur alumine-γ chlorée sont utilisées dans les catalyseurs hétérogènes bifonctionnelsa qui sont au cœur de nombreux procédés industriels. La localisation des deux types de sites que renferment ces catalyseurs et la distance entre ces sites...

IFPEN s’est engagé dans la mise au point de procédés innovants pour la transformation de la biomasse lignocellulosique en carburants et molécules biosourcés. Cependant, les produits générés présentent

Détecter efficacement la présence d’éléments en très faibles quantités dans des matériaux industriels représente un enjeu important. C’est le cas en catalyse hétérogène où la contamination et l

L’injection de mousse en production pétrolière ou en dépollution des sols vise à remédier aux problèmes de ségrégation gravitaire et de digitation visqueusea posés par l’injection de fluides. L

THÈSE DE CLÉMENT TOUPOINT