Ingénieur / Ingénieure de recherche scientifique

Le projet est un élément du programme PEPR « Household Wastes ». L'objectif global de ce programme qui rassemble des chercheurs de différents domaines (5 laboratoires en ingénierie et 5 laboratoires en sciences humaines) est d'acquérir les connaissances nécessaires pour améliorer le recyclage et l'utilisation des déchets ménagers sur l'ensemble de la chaîne de valeur concernée, depuis leur collecte jusqu'à leur traitement et recyclage et la valorisation et/ou l'élimination des déchets ultimes.
Les activités de recherche du projet concernent la préparation des déchets en vue de leur caractérisation : quels traitements physiques et chimiques les déchets doivent subir pour accroître la robustesse de leur caractérisation et leur recyclabilité. Beaucoup de ces caractérisations et analyses nécessitent, en premier lieu, d'obtenir un matériau à l'état de poudre suffisamment fine pour être manipulé et pour opérer sur des quantités limitées. Cela peut être fait par broyage sous réserve de conserver toutes les propriétés physico-chimiques des différents constituants et leur proportion relative. Cependant, les opérations de broyage sont susceptibles de modifier d'autres propriétés physico-chimiques que la simple taille des grains. Ces modifications peuvent être liées à différents facteurs tels que la manière dont l'énergie mécanique est appliquée, les conditions de température et d'humidité ou l'environnement dans lequel le broyage est effectué. Parmi ces transformations on peut noter des modifications de l'état cristallin, des modifications de l'état de surface, des réactions mécanochimiques entre solides de nature chimique différente etc. Tous ces potentiels effets feront l'objet de l'étude en ayant en perspective l'analyse et la valorisation de ces déchets.
Dans ce contexte, il sera amené à choisir la technique de broyage approprié pour l'analyse. Le choix d'une technologie de broyage peut, à l'échelle industrielle, avoir, au-delà de la taille des particules, un rôle important sur les propriétés d'usage du produit obtenu (coulabilité, compressibilité, propriétés électrostatiques, possibilités de mise en suspension dans un liquide, réactivité, dissolution.).
Concernant les analyses chimiques, la composition élémentaire des matériaux sera déterminée par différentes méthodes, notamment XRF, ICP-OES et HPLC.
Pour les caractérisations physico-chimiques : la distribution granulométrique sera faite par un granulomètre laser et/ou par un microscope optique. La distribution de la surface spécifique et de la taille des pores des matériaux sera effectuée par isotherme d'adsorption/désorption d'azote. Les groupes de surface fonctionnels chimiques peuvent être déterminés par spectroscopies FTIR et Raman.

La taille et la morphologie des particules peuvent influencer leur manutention. Une étude de l'influence du procédé de broyage sur la coulabilité de ces matériaux sera effectuée après broyage et en parallèle aux analyses physico-chimiques. La coulabilité est mesurée à l'aide d'une cellule de cisaillement de laboratoire pour des granulométries millimétriques ou sub-millimétriques, ou d'un angle d'avalanche dynamique. Il sera en particulier étudié l'impact de la morphologie des particules et de la distribution de la morphologie sur la coulabilité de la poudre obtenue (résistance au cisaillement, densité apparente, évolution dans le temps de ces propriétés).

PROFIL RECHERCHE :
A la date de prise de fonction, prévue, le/la candidat(e) devra être titulaire d'un doctorat depuis moins de 3 ans, en en génie chimique, en génie de l'environnement, ou en matériaux liés au traitement des déchets.
Toute expérience académique ou professionnelle liée à la caractérisation et/ou à la valorisation des déchets ménagers serait appréciée.