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Hdr Année : 2016

Applications des plasmas non thermiques à la production de gaz de synthèse, à la valorisation de la biomasse et au traitement d'effluents

Résumé

Les travaux de recherche présentés portent sur les procédés plasmas non thermiques appliqués à des problématiques environnementales et énergétiques. Ces travaux se sont déroulés au laboratoire GREMI. Ces activités de recherche peuvent être regroupées en deux grandes thématiques : i) production de gaz de synthèse (H2+CO) à partir de composés hydrogénés (alcools, bois) ou de gaz issus de la pyrogazéification de la biomasse et ii) dépollution d’effluents gazeux (COV) ou liquides (molécules d’intérêts pharmaceutiques). Différents types de plasmas à pression atmosphérique ont été utilisés en fonction des applications visées : Décharges à Barrières Diélectriques (DBD), décharges glissantes.... La production de gaz de synthèse est une voie importante pour la valorisation énergétique de la biomasse, source d’énergie durable et présentant une alternative à l’utilisation des énergies fossiles. Les procédés plasmas peuvent être appliqués pour la production de gaz de synthèse et/ou l’épuration des gaz issus de la pyrogazéification de la biomasse. Les plasmas non thermiques sont des procédés permettant le traitement des gaz en faible concentration dans l’air ou des polluants présents dans l’eau par la production efficace d’espèces oxydantes (O, OH, O3, H2O2…). Ces recherches ont porté à la fois sur les caractérisations physico-chimiques des décharges, sur le suivi des espèces produites et sur l’évaluation des coûts énergétiques des procédés. A l’heure actuelle, la modélisation de ces milieux complexes est très difficile, aussi, l’utilisation de modèles simplifiés ont permis de mieux comprendre les phénomènes impliqués et de proposer des voies d’optimisation des procédés. En parallèle à ces travaux, je me suis également intéressé au développement de nouvelles sources plasmas et plus particulièrement aux microdécharges élaborées sur des wafers de silicium. Le développement de ces micro-décharges a pour objectif, entre autres, de pouvoir être appliqués à terme au traitement d’effluents gazeux ou liquides et de comparer leur efficacité aux procédés plasmas de type DBD. Pour cela, la caractérisation électrique et physique de ces microdécharges, de leurs conditions de fonctionnement et des causes de la limitation de la durée de vie des microréacteurs ont été étudiées afin de permettre une optimisation de leur fonctionnement.
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Dates et versions

tel-01415389 , version 1 (13-12-2016)
tel-01415389 , version 2 (01-06-2017)
tel-01415389 , version 3 (28-08-2017)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01415389 , version 3

Citer

Olivier Aubry. Applications des plasmas non thermiques à la production de gaz de synthèse, à la valorisation de la biomasse et au traitement d'effluents. Génie des procédés. Université d'Orléans, 2016. ⟨tel-01415389v3⟩
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