These CIFRE - Simulation multiphysique et caractérisation expérimentale du transport d’espèces [...]

Contexte

Pour répondre aux enjeux de la transition énergétique, une déc­arbonation de l’industrie et des transports s’avère nécessaire. L'hydrogène déc­arboné est une des solutions ambitionnées par de nombreux états dont la France pour agir sur la diminution des émissions de CO2 dans l’atmosphère. L’annonce du plan « stratégie hydrogène France » est une étape très importante pour le développement d’une filière hydrogène française.

L’engagement de Michelin dans le domaine de l’hydrogène n’est pas récent. C’est 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 des technologies hydrogène du futur, que Michelin y a fait son entrée il y a plus de 20 ans. Recherchant aujourd’hui l’équilibre vertueux entre le bien‑être des personnes, la protection de l’environnement et la création de valeurs pour l’entreprise, Michelin confirme son implication dans ce domaine et ambitionne de devenir l’un des leaders mondiaux des systèmes à hydrogène.

L’électrolyse à membrane échangeuse d’anions (AEMWE) est aujourd’hui l’une des technologies les plus prometteuses pour produire de l’hydrogène vert à coût compétitif. Elle combine les avantages des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (haute densité de courant, compacité) et des électrolyseurs alcalins (coûts réduits, matériaux moins critiques), tout en ouvrant la voie à des architectures plus durables et plus efficaces. Travailler sur l’AEMWE aujourd’hui, c’est participer à l’émergence d’une technologie qui pourrait devenir un pilier mondial de la déc­arbonation.

Objectif de la thèse

Dans le cadre du développement de l’AEMWE, Michelin et le laboratoire LEMTA mènent des travaux de pointe visant à améliorer la compréhension des phénomènes de transport, de dégradation et d’interactions multiphysiques au sein de monocellules électrochimiques. Afin de renforcer cette dynamique de recherche, nous proposons une thèse CIFRE sur ce sujet stratégique mêlant simulation numérique avancée et caractérisation expérimentale de cellules AEMWE.

• les mécanismes de transport ionique encore mal caractérisés au sein des cellules électrochimiques et des différents composants les composant ;
• les impacts subtils de la contamination ionique, cruciaux pour l’efficacité ;
• la manière dont l’assemblage membrane électrode est fabriquée influence la performance et la durabilité ;
• les relations entre architecture locale, distribution de flux et vieillissement des matériaux.

Le projet s’appuiera sur des moyens expérimentaux et numériques de pointe :

• Bancs d’essais monocellule AEMWE avec mesures électrochimiques avancées ;
• Analyse physico‑chimique ;
• Suivi accéléré de vieillissement ;
• Modélisation 2D/3D sous COMSOL Multiphysics ;
• Simulation couplée transport / électrochimie / thermique.

Profil recherché

• Master 2 / Diplôme d’ingénieur en : électrochimie, matériaux, génie des procédés, modélisation multiphysique, énergie, physique appliquée ou disciplines connexes.
• Compétences souhaitées :
• Solides bases en électrochimie, transport d’espèces et/ou matériaux fonctionnels.
• Maîtrise de la simulation multiphysique.
• Intérêt marqué pour la recherche appliquée et les couplages expérimentation modélisation.
• Qualités attendues : rigueur scientifique, autonomie, curiosité, bon relationnel, capacité à travailler dans un environnement pluridisciplinaire.

Informations pratiques

• Type de contrat : Thèse CIFRE (3 ans)
• Début souhaité : octobre 2026
• Localisation :
  • LEMTA, 2 avenue de la forêt de haie, Vandoeuvre-les-Nancy
  • Michelin, Site de R&D de Ladoux – Cébazat
• Établissement doctoral : SIMPPE
• Encadrants : Gaël Maranzana / Benoit Latour