PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l'Atmosphère

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Projet 2010-2011

ER1 : PhysicoChimie de la Combustion (PC2)

Diagnostics laser et mécanismes chimiques : Flammes, Procédés propres

  • Recombustion Avancée des Oxydes d'Azote : Etudes expérimentale et cinétique sur pilote semi - industriel (CPER 2007-2013 IRENI, col. EM Douai).
  • Impact de la nature de biocarburants innovants sur leur comportement en combustion : formation, oxydation et composition chimique de surface des suies (BDI CNRS/Région 2009-2012, IRENI 2009-2013)
  • Détection et analyse de HAP adsorbés à la surface de suies (CPER IRENI, 2007-2013, col. PhLAM, Lille1).
  • Etude expérimentale et cinétique de la formation du NO précoce dans les flammes plates à basse pression et les flammes à contre-courant à haute pression (ANR NO-Mecha 2008-2012, thèse ANR 2010-2013, col. ICARE-Orléans).
  • Etude de la combustion de solides broyés dans les flammes industrielles (effectué à EMD-Douai, PC2A partenaire ; thèse EM Douai 2008-2011, CPER IRENI 2009-2013)
  • Etude des mécanismes physico-chimiques impliqués dans la dévolatilisation et la co-combustion de mélanges charbon/biomasse pulvérisés sous air enrichi en oxygène (col. EMD et PC2A ; PIE CNRS 2010-2012 ; thèse EM Douai 2010-2013, CPER IRENI 2010-2013)

Cinétique chimique et Combustion dans les moteurs automobiles

  • Elaboration, par modélisation, de modèles thermocinétiques détaillés et réduits d’oxydation de carburants automibiles
  • Collaboration avec l'IVG Duisburg sur le développement de diagnostics laser (PLIF de traceurs) en conditions moteurs : mesure de température et caractérisation de l’écoulement
  • Cinétique de combustion des mélanges gazeux à haute pression : étude expérimentale et modélisation (collaboration contractuelle avec GDF SUEZ, thèse cofinancée GDFSUEZ Région, 2009-2012 ; CPER IRENI 2009-2013.
  • Combustion assistée par plasma (ANR PLASMAFLAME 2011-2014, col. LPP (Ecole Polytechnique), EM2C (Ecole Centrale Paris), PPRIME (Poitiers), IFPEN)

ER2 : PhysicoChimie de l’Atmosphère (PCA)

Réactivité atmosphérique homogène et hétérogène

  • Photolyse de COV d'intérêt atmosphérique ; étude des rendements quantiques de photolyse et des rapports de branchement des produits par photolyse laser pulsée couplée à une détection par absorption IR rapide (PNCA, col. PhLAM, Lille1).
  • Application de la photolyse laser/cw-CRDS à l'étude des réactions type RO2 + HO2 ; quantification du rendement en OH par l'utilisation simultanée de la FIL (Programme national LEFE-CHAT) et à l’étude de la dégradation d’hydrocarbures aromatiques (Projet franco-allemand INSU - DFG, 2010-2012)
  • Etude cinétique et mécanistique des réactions d'intérêt atmosphérique en chambre à simulation atmosphérique (col. EM Douai, thèse EM Douai 2009-2012).
  • Etude des interactions COV oxygénés - particules en zone urbano-industrielle. Etudes des interactions de gaz polluants avec des particules individuelles d’aérosols. (CPER IRENI, collaborations avec le LASIR, Lille1).
  • Etude des mécanismes photocatalytiques par détection spectroscopiques des radicaux OH et HO2 (col. EM Douai, et thèse en co-tutelle avec Pohang University, Corée du Sud, bourse Blaise Pascal 2010-2013)
  • Mise en œuvre d’un dispositif de génération et de caractérisation de particules à l’échelle individuelle (Size Mobility Particle Sizer, SMPS)
  • Mise au point d`un réacteur photochimique à écoulement d`aérosols pour l`étude des mécanismes d`oxydation et de vieillissement de particules recouvertes d`espèces organiques (CPER IRENI, Allocation Ministère 2009-2012).
  • Etude en réacteur à écoulement, de la réactivité hétérogène d`aérosols marins avec des espèces chlorées (CPER IRENI).
  • Etude de la réactivité hétérogène entre des pollens et les principaux polluants atmosphériques : effets sur le pouvoir allergisant des pollens (col. Institut Pasteur de Lille - Lille 2)
  • Etude du lien entre réactivité et impact des particules de suies sur les maladies respiratoires (Projet IP3 « Interactions Pollution, Particules, Poumons », 2010-2014, Programme régional Nord Pas-de-Calais Environnement Santé en collaboration avec l’Institut Pasteur de Lille - Lille 2)
  • Caractérisation des premières étapes de l’ozonolyse d’espèces biogéniques en réacteur à écoulement (col. EM Douai, thèse EM Douai 2009-2012).
  • Analyse de H2O2 et des radicaux HO2 lors de l’oxydation des alcanes à basse température par cw-CRDS (collaboration avec le LRGP Nancy - F. Battin-Leclerc).
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Métrologie et Modélisation

  • Quantification de CH2O et d’oxydes d'azote dans l'atmosphère par la technique d'absorption infrarouge multi-passage par TDL et QCL. Campagnes de mesures en air intérieur (habitat, industrie, véhicules automobiles) et extérieur dans la région Nord-Pas de Calais, en lien avec la problématique d’exposition individuelle (CPER IRENI).
  • Etude des émissions induites par les chauffages d’appoint à pétrole (thèse ADEME/NPdC, 2008-2011, Programme Santé Environnement de la région NPdC, CPER IRENI )
  • Etude de l’épuration de l’air par les plantes (Programme régional PHYTAIR avec Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques Lille)
  • Etude expérimentale et théorique des solutions aqueuses de formaldéhyde (Allocation Ministère 2010-2013, col. PhLAM et UMET (Lille1), Université de Florence)
  • Modélisation de la réactivité et de la dispersion des polluants atmosphériques dans la région Nord/Pas-de-Calais et Trans-Manche (CPER IRENI 2007-2013).
  • Projet pluridisciplinaire d’évaluation environnementale du changement climatique sur la région Nord Pas de Calais (CPER IRENI).

ER3 : Cinétique Chimique Combustion Réactivité : Süreté Nucléaire (C3R)

(Equipe de Recherche commune IRSN/CNRS/Lille 1)

  • Etude expérimentale et modélisation cinétique de la structure de flammes I2/H2/H2O/O2/Ar (IRSN/DPAM Cadarache 2007-2011, thèse IRSN 2008-2011)
  • Etude théorique des oxydes et nitroxydes d’iode : stabilité et réactivité chimique (IRSN/DPAM Cadarache, 2009-2011, post-doctorant IRSN 2009-2011)
  • Etude de la cinétique de réactions chimiques {Cs-I-O-H} en phase gazeuse en atmosphère mixte vapeur/hydrogène. Détermination de données thermocinétiques via des outils de modélisation moléculaire (IRSN/DPAM Cadarache, 2009-2012, post-doctorant IRSN 2010-2012)
  • Etude des mécanismes de formation des précurseurs de suies dans des flammes de méthane pré-mélangées dopées à différentes richesses (thèse IRSN 2011-2014)
  • Rôle du bore sur la réactivité du système {Cs-X-I-O-H} lors du transport dans le circuit primaire (thèse IRSN 2010-2013)
  • Etude des rejets en conditions accidentelles de type rupture de tubes de générateurs de vapeur (thèse IRSN 2010-2013)
  • Mise au point d’une expérience IBB-CAES pour la quantification de I2 en présence d’aérosol (post-doctorant IRSN 2010 - 2011).

Plateforme de Métrologie Optique de Lille MéOL

  • Mise au point de la technique FAGE pour quantifier les radicaux OH et HO2 en atmosphère libre. Calibrage du dispositif. Utilisation dans des campagnes de mesures nationales et internationales.
  • Validation et utilisation de l’expérience « Métrologie des Radicaux libres en Atmosphère libre (MERALA) » en campagne de mesure (Inter-comparaison en Chambre Atmosphérique SAPHIR à Jülich, Allemagne dans le cadre des projets EUROCHAMP, Air Intérieur ; PRIMEQUAL, Chimie des nuages ; et HCCT 2010 (Hill Cap Cloud Thuringia) et en couplage avec une cellule de photolyse pour l'étude de réactions avec HO2 à pression et température variables.
  • Mesures d’oxydes d’azote (NO2, HONO, HNO3) en air extérieur par la technique d’absorption infrarouge par laser à cascade quantique (QCLAS) et comparaison avec les analyseurs commerciaux
  • Caractérisation spectroscopique et quantification de molécules et radicaux précurseurs de suies.
  • Couplage de l’Incandescence Induite par Laser et de la Vélocimétrie par Imagerie de Particules pour la caractérisation d’écoulements réactifs (Programme Européen FP7 « Advanced Flow Diagnostics for Aeronautical Research / AFDAR, 2010-2013 ; collaboration au niveau national avec PPRIME- Poitiers, CORIA-Rouen et LML-Lille1.