Science des surfaces, des interfaces et des matériaux

Alors que les modèles macroscopiques couplés à l’analyse expérimentale de la porosité sont bien établis pour des pores de géométrie simple, les microstructures hiérarchisées et désordonnées défient les cadres existants et remettent en question les interprétations classiques. Nous avons proposé un cadre numérique pour contribuer à la résolution de ce défi, tenant compte à la fois de la morphologie, de la connectivité, et de la distribution en taille des pores...

Le transport au sein de structures poreuses de molécules qui s’adsorbent sur les surfaces joue un rôle important dans nombre de contextes et d’applications très différentes. Parmi ceux-ci, nous pouvons citer le transport de polluants dans les sols, les procédés industriels de transformation catalytique ou de purification, ou encore les techniques chromatographiques...

L’augmentation du niveau de CO2 dans l’atmosphère et le changement climatique qui en résulte constituent une préoccupation mondiale. Malgré cela, le recours aux combustibles fossiles continue de croître, en réponse à une forte demande énergétique. Associés aux solutions de stockage et de transformation du CO2, les procédés de combustion en boucle chimique (CLC) offrent une solution de moyen terme pour réduire l’impact de la production d’énergie à partir de combustibles fossiles, voire de biomasse...

Bien que le défi climatique rende urgent de limiter les émissions de CO2, certaines industries pourront difficilement s’en affranchir, comme les cimenteries ou les raffineries, qui sont à l’heure actuelle très énergivores. C’est pourquoi un intérêt fort réside dans des procédés capables de récupérer le CO2 directement émis en sortie d’usine (...), puis de le valoriser à un moindre coût énergétique. C’est dans ce contexte qu’IFPEN s’est engagé dans le développement d’une technologie...

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.