Stage R&D – Simulations matériaux pour les technologies Hydrogène (F/H)

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Contexte:

Michelin est un acteur français de premier plan dans le développement des technologies autour de l’hydrogène. Les applications sont nombreuses, dans le domaine de la mobilité propre, mais également comme un technologie-clé pour la transition énergétique et la décarbonation dans des domaines comme la production d’acier, de ciment, la chimie ou encore le chauffage urbain.

Michelin est engagé dans le domaine de l’hydrogène depuis plus de 20 ans, grâce à ses connaissances uniques dans les matériaux, la vision de la nécessité d’une mobilité plus durable et la volonté de participer à l’élaboration de la voiture du futur. Recherchant aujourd’hui l’équilibre vertueux entre le bien-être des personnes, la protection de l’environnement et la création de valeur pour l’entreprise, Michelin confirme son implication dans ce domaine et ambitionne de devenir, à la fois à travers ses activités de recherche et développement actuelle, et à travers Symbio, co-entreprise Michelin et Faurecia, l’un des leaders mondiaux des systèmes à hydrogène.

Mission:

Une pile à combustible ou un électrolyseur est un assemblage de différentes cellules unitaires, elles-mêmes composées de plusieurs couches ayant des fonctions spécifiques pour assurer le bon fonctionnement du système global. L’ensemble constitue un système électrochimique complexe dont le fonctionnement dépend de très nombreux paramètres liés aux conditions de fonctionnement (température, pression, humidité, puissance demandée) et à la conception.

Parmi ces couches, la membrane séparant les deux électrodes joue un rôle central pour garantir des performances optimales. Cette membrane est actuellement composée d’un polymère conduisant les ions et assurant une faible perméabilité aux gaz

Nous proposons dans ce stage de mettre en place via des outils de simulation numérique une modélisation multiphysique d’une « mono-cellule » (représentation idéalisée d’un stack à l’échelle laboratoire). Les buts sont multiples, allant de la prédiction des performances de la cellule (courbe de polarisation), et des paramètres physiques clés déterminant son fonctionnement, à la modélisation du comportement mécanique des membranes polymères dans les conditions d’usage. Le procédé d’obtention des membranes pourra également faire l’objet d’une modélisation.

Délivrables

• Bibliographie sur les modélisations physiques des différentes couches constituant une cellule et le procédé d’obtention des membranes, et sur les méthodes de simulations permettant d’étudier les piles à combustible ou électrolyseurs ;

• Mise en œuvre des modélisations et méthodes numériques identifiées et validation de leur implémentation sur les résultats de l’état de l’art ou des mesures ;

• Utilisation des protocoles développés sur des matériaux d’intérêt ;

• Rapport sur le travail effectué durant ce stage et présentation orale.

Apport pour le candidat

• Appliquer et développer ses connaissances sur un problème d'enjeu industriel lié au domaine de l’hydrogène ;

• Autonomie dans la conduite du projet ;

• Découverte du milieu industriel et du travail en équipe.

Profil recherché

• Expérience dans le domaine de la simulation numérique et du développement d’algorithmes ;

• Intérêt pour la compréhension des phénomènes chimiques et physiques ;

• Le candidat doit être curieux, ouvert d'esprit, doit apprécier le travail en équipe et savoir s’adapter à différents environnements de travail.

Formation souhaitée : Bac +5 avec une formation en physique, mécanique ou en sciences des matériaux.

Dans l’idéal, le candidat doit avoir eu une première expérience dans le domaine de la simulation numérique et maîtriser au moins un langage de programmation tel que Python ou Matlab.

Mois de début: Entre février et avril 2025

Durée: 6 mois

Localisation du stage:

Centre Technologique de Michelin       
6 Rue bleue     
63118 Cébazat

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