-
KIDA laboratory/ Kumamoto University (Japan)
- Ingénieur de recherche (stagiaire)
2018 - 2018
Le laboratoire KIDA est un des nombreux laboratoires japonais situés dans le campus de l’Université de Kumamoto, comme l’indique son nom il est situé au 2-39-1 Kurokami, Kumamoto 860-8555 dans la ville de Kumamoto qui est une ville du sud du Japon. Actuellement dirigé par le Professeur Tetsuya KIDA d’où le nom du laboratoire, c’est un laboratoire très cosmopolite constitué de plusieurs étudiants étrangers venus soit pour réaliser un parcours complet de formation de la première année universitaire au Master 2 voire jusqu’au Doctorat, soit pour un stage ou un programme d’échange.
Le professeur KIDA est diplômé depuis 2001 d’un Doctorat en science des matériaux à l’Université de Kyushu (Japon) et est depuis 2013 professeur au Département de chimie et de biochimies appliquées, à l’Université de Kumamoto, il est secondé dans le laboratoire par le professeur Mitsuru Sasaki en qualité de professeur associé. Le professeur Mitsuru est diplômé d’un diplôme de Docteur Ingénieur en Génie Chimique à l’Université de Tohoku (Japon) et actuellement est aussi professeur associé à l’Institut de sciences et des énergies Pulsées à l’Université de Kumamoto. La troisième personnalité de ce laboratoire est le Professeur Armando T Quitain, diplômé d’un diplôme de Docteur Ingénieur à l’Université de Nagoya (Japon), il est aussi actuellement Professeur au Collège d'études interculturelles et multidisciplinaires à l’Université de Kumamoto.
Le laboratoire KIDA est un laboratoire de génie chimique qui se concentre sur la recherche pour l'avancement des technologies dans divers domaines tels que la synthèse de nanomatériau, le développement de dispositifs fonctionnels, fluides supercritiques et les technologies micro-ondes, les technologies innovantes d'utilisation de la biomasse, la conservation de l'énergie procédé et l'extraction de produits naturels. A cela s’ajoute la synthèse de membranes et les technologies à impulsion tel que le plasma http://www.kida-lab-kumamoto.com/top-page
Contexte
Ce stage s'inscrit dans la réalisation d'un double projet afin de valider mon Master 2. Comme mentionné en amont, le laboratoire KIDA est un laboratoire de recherche rattaché à l'Université de KUMAMOTO. Dans le but de développer un procédé de polymérisation écologique, n'utilisant pas de solvants organiques ni d'initiateurs ou amorceurs (qui sont des substances organiques inflammables toxiques, irritant, sensibilisant et narcotique), L'IPPS (Institute of Pulse Power Science) faisant parti du laboratoire a décidé dans le premier projet de mettre en place un procédé de polymérisation radicalaire du NIPAAm (N-Isopropyl-acrylamide) solution aqueuse sous l'effet d'un plasma électrique (Atmospheric Pressure Plasma Jet). Le Poly-NIPAAm obtenu après polymérisation est un polymère très utilisé par exemple pour des test immunologiques, pour la culture cellulaire, pour la récupération assistée du pétrole brut ou comme revêtements de surface.
Le procédé étant nouveau le but a été de vérifier la faisabilité du procédé.
Le second projet a consisté à synthétiser l'oxyde de graphène utilisé comme catalyseur.
Mon objectif
Grâce à ma détermination et mon implication au projet j'ai permis:
La conception et l'amélioration du procédé
La polymérisation du NIPAAm en solution aqueuse en absence d'initiateurs et sous l'effet d'un plasma d'Hélium.
La détermination des conditions d'optimisation du procédé
Tâches effectuées
Dimensionnement du procédé
Dimensionnement et conception du réacteur
Conduite du procédé
Optimisation du procédé
Analyses des produits par HPLC, Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier
Synthèse de l'Oxyde de graphène
Résultats
La polymérisation du NIPAAm a été confirmé par la formation de cristaux après plusieurs essais pour des conditions différentes de température, de pression et de volume de solution aqueuses de NIPAAm.
Un taux de conversion massique maximal de NIPAAm d'une valeur de 98,5% a été obtenu pour une concentration initiale en solution aqueuse de 0,26mol/l pour des conditions constantes et identiques de tension et de fréquence du générateur électrique.
La polymérisation n'a été possible qu'en milieu fermé pour un volume de 25 ml de la solution aqueuse de NIPAAm.
J'ai également permis d'observer que le taux de conversion du NIPAAm est une fonction croissante de sa concentration initiale.
Concernant le second projet, la fabrication de l'oxyde de graphène a été un véritable succès.
Environnement technique
Polymérisation
Générateur de courant électrique
Bouteille d'Helium
Débitmètre électrique
Tube à essai
Azote liquide
Flacon en verre
Spectromètre
Dispositif d'HPLC (Chromatographie Liquide à Haute Performance)
Sonicateur
Erlenmeyer
Bécher
fiole jaugée
Fabrication de l'oxyde de graphène
Centrifugeuse
Sonicateur
Erlenmeyer
Bécher
Fiole jaugée
-
OleO Declic
- Ingénieur Procédés
2017 - 2017
Créée en 2011, Oléo-Déclic est une association loi 1901 dont l’objectif est la réduction de l’empreinte écologique des activités humaines. Elle est composée d’une trentaine de membres, d’un noyau dur (CA + bénévoles) d’une dizaine de personnes, et emploie trois salariés.
Mission
Aujourd’hui la méthode classique de valorisation des huiles alimentaires usagées (HAU) est leur intégration à la filière agrocarburant. Elles sont transportées par camion vers des usines où elles sont mélangées à de l’Huile Végétale Pure et transformées en biodiesel par un procédé de trans-estérification. Ce biodiesel est alors incorporé dans le diesel que l’on trouve à la pompe, à hauteur de 7%.
Si valorisation il y a, c’est au prix d’un impact environnemental fort :transport sur de longues distances
procédé industriel et chimique lourd utilisation finale de faible rendement énergétique (le rendement d’un moteur de voiture se situe entre 30 et 40 %, le reste est dissipé sous forme de chaleur)
autres inconvénients de la filière agrocarburant : concurrence avec les productions vivrières et fortes émissions de CO2 liées aux changements d’affectation des sols. En comparaison, la proposition d’Oléo-Déclic pour la valorisation des HAU limite les transports (circuit court) et consomme très peu d’énergie et de produits chimiques. De plus, les usages que nous préconisons pour les huiles alimentaires recyclées (HAR), notamment en chauffage, ont un rendement très élevé (au moins 90%).
Selon une Analyse de Cycle de Vie commandée par Oléo-Déclic au bureau d’étude OUVERT, l’utilisation en chaudière des HAR produites selon la méthode d’Oléo-Déclic permet de réduire les émissions de CO2 de 96% par rapport à l’utilisation du fioul domestique, et de 62% par rapport à la valorisation industrielle des HAU dans la filière agrocarburant.
Conformément aux objectifs de la transition énergétique et au principe de proximité dans la gestion des déchets (article L541-1 du code de l’environnement), il s’agit pour nous de réorienter les flux d’HAU vers cette filière locale et de destiner l’HAR à des usages collectifs ou professionnels au plus près du gisement. Soutenus par les collectivités locales, la Fondation de France, la Fondation Daniel et Nina Carasso et l’ADEME, Oléo-Déclic travaille donc au développement de la filière :
Installation en cours à Marseille d’une station de valorisation des HAU d’une capacité de 200 000 litres par an, pour remplacer la station prototype actuelle de 45 000 litres par an.
https://www.oleodeclic.org/
Contexte
OléO Déclic est une association qui récolte les huiles de fritures (Huiles alimentaires usagées HAU) et les traite dans le but de les transformer (valorisation) en Huiles Alimentaire Usagée Recyclée (HAUR) utilisé pour des usages matière (peintures, détergents) et des usages Energie ( combustible pour groupe électrogène, chaudière, Alambic). Dans le but d’augmenter la capacité de traitement du procédé à 200000 litres par an (afin de remplacer celle de 45000 litres actuellement utilisé) et de
l’améliorer, je suis venu pour dimensionner le nouveau procédé et déterminer les conditions nécessaires à la diminution de la teneur en eau et en particules dans l'HAUR.
Mon objectif
Mes travaux ont aidé l'association OléO Déclic à:
-Réduire la teneur en eau dans l’HAUR
-Réaliser le schéma de procédé normalisé de la nouvelle installation
La détermination des conditions nécessaires à la réduction de la teneur en eau dans l’huile
recyclée s'est fait au travers d’une simulation sur ordinateur, à l’aide des logiciels de simulation
PROSIM et DWSIM. La réalisation et normalisation du schéma de procédé de l’installation s'est fait en utilisant le logiciel de conception de procédé SCHEMATEC.
L'association n'étant pas en capacité d'acheter une licence PROSIMPLUS, j'ai trouvé un palliatif au déficit en utilisant pendant quelques temps celle de l'Université qu'on utilisait pour les travaux pratiques puis j'ai utilisé le logiciel DWSIM.
Tâches effectuées
Simulation du procédé à l'aide du logiciel PROSIMPLUS
Simulation du procédé à l'aide du logiciel DWSIM
Dimensionnement et design du procédé à l'aide du logiciel SCHEMATEC
Résultats
Le dimensionnement du procédé ainsi son design a été un succès, en effet j'ai réalisé un procédé qui correspondait aux attentes du Directeur ainsi qu'à la forme de l'espace qui était disponible.
Les simulations PROSIM et DWSIM ont permis d'obtenir une réduction de la teneur en eau dans l'HAUR d'une valeur d'environ 95%.
Environnement technique: PROSIM,DWSIM
-
CORAF (Congolaise de Raffinage)
- Opérateur extérieur (stagiaire)
2015 - 2015
La CORAF est une raffinerie qui a pour activité principale le raffinage du brut, elle est gérée par le groupe SNPC (Société Nationale des Pétroles du Congo). Elle assure la sécurité énergétique du pays en lui fournissant environ 70% de ses besoins en produits finis. Sa capacité de traitement est de 1.000.000 T/an. Depuis 2009, un nouveau schéma de raffinage a été mis en place.
La CORAF raffine du brut léger de Nkossa. Les bruts raffinés par la CORAF proviennent du Terminal pétrolier de Djeno qui est relié à la raffinerie par un pipe sur 25 kilomètres. Des camions–citernes acheminent aussi à la CORAF les bruts provenant des champs de la SNPC (MKB et Tilapia). https://www.snpc-group.com/fr/congolaise-de-raffinage-coraf
Contexte
Pour 2014-2015, la CORAF a lancé de nombreux projets parmi lesquels figurent :
La construction de deux bacs de stockage pour super, 5000 m3 chacun,
le remodelage des unités pour augmenter la capacité de production ainsi que
la construction de la salle de commande, c'est dans ce contexte que j'ai été recruté en temps que stagiaire afin de participer à la mise en place des nouvelles installations, réfléchir sur l'optimisation énergétique des procédés tout en participant à la gestion des unités de production ( le nombre d'opérateurs étant devenu inférieur dû à l'augmentation de production).
Mon objectif
En temps qu'opérateur extérieur de raffinerie j'ai aidé à la production des produits pétroliers en effectuant les mesures de pression, de température, de niveau sur les colonnes, les fours et les différents fours et réacteurs de six unités:
-Unité de distillation atmosphérique
-Unité de traitement de la fraction de naphta
-Unité de traitement de la coupe de kérosène
-Unité d'hydrodésulfuration des coupes gazole
-Unité de distillation sous vide
-Unité de reformage catalytique
J'ai également aidé à la maintenance des pompes et compresseurs utilisés, au re-vamping de l'unité de distillation atmosphérique et à la mise en place d'une installation de récupération des fumées dans le but d'optimiser la récupération d'énergie des fours.
Tâches effectuées
Maintenance en continu de la pompe (pompe de relève) d'alimentation en brut de l'Unité de distillation atmosphérique
Prélèvements des échantillons toutes les 4 heures (tels que butane, propane, naphta après stabilisation, kérosène après adoucissement, gazole après hydro-désulfuration ) à analyser afin de s'assurer du bon fonctionnement des unités.
Maintenance en continu des différents compresseurs présents sur sites
Relèves des différents paramètres de fonctionnement (température, pression, niveau, débit) des colonnes, des cuves, des fours, des compresseurs, des réacteurs de reformage catalytique.
Résultats
En l'espace de deux mois, j'ai aidé à la maîtrise de deux situations de crises: lors de l'emballement d'un four dû à haut débit de combustible et lors de l'emballement de la torchère dû à l'arrivée d'un débit d'hydrogène trop élevé, qui par la suite à révélé une défaillance de l'unité de reformage catalytique productrice d'hydrogène.
Malgré les situations de crise moi et mon équipe avons dépassés de deux fois les objectifs de production fixés par la direction de l'usine.
Environnement technique
Mes outils du quotidien:
-Talky walky, casque, combinaison, chaussures de sécurité, masque à gaz, bouchons d'oreilles, gants, lunettes, colonnes, pompes, compresseurs, fours, cuves.
-
Institut De Recherche Pour Le Développement (Congo)
- Technicien de laboratoire (stagiaire)
2014 - 2014
L'Institut de Recherche et Développement (IRD) est organisme français pluridisciplinaire reconnu internationalement, travaillant principalement en partenariat avec les pays méditerranéens et intertropicaux. l’IRD est un établissement public français placé sous la double tutelle des ministères de l’Enseignement supérieur, de la Recherche, de l’Innovation et de l’Europe et des Affaires Étrangères. Il porte, par son réseau et sa présence dans une cinquantaine de pays, une démarche originale de recherche, d’expertise, de formation et de partage des savoirs au bénéfice des territoires et pays qui font de la science et de l’innovation un des premiers leviers de leur développement. http://www.ird.fr/l-ird/presentation
Contexte
Dans le but de mettre en pratique les connaissances théoriques apprises au cours de la deuxième année de Licence, j'ai effectué un stage de 2 mois en temps que technicien de laboratoire.
L'IRD comme indiqué dans la description a pour but de promouvoir la recherche et le développement scientifique dans tous les secteurs et ce dans tous les pays dans lesquels il se trouve. C'est ainsi que lors de mon stage j'ai travaillé dans son centre de Pointe-Noire chargé de faire des recherches sur la conservation et la restauration des Terres.
Parmi les axes de recherche de ce centre figure l'analyse des sols, des eaux et des plantes, comme par exemple des analyses d'eau de procédé utilisé en plateforme pétrolière afin d'en déterminer la présence d'ions chlorures qui sont des agents très corrosifs responsable de la dégradation des infrastructures métalliques.
Mon objectif
Mon objectif lors de ce stage a été d’effectuer le maximum possible d'analyses physico-chimiques afin d'en avoir la maîtrise mais également d'apprendre à interpréter des résultats d'analyses. En dehors de cet objectif purement technique, mon but a également été d'avoir une première expérience professionnelle et apprendre le fonctionnement d'un laboratoire de recherche.
En temps que technicien de laboratoire, j'ai aidé l'IRD à caractériser les échantillons de sols et d'eau reçu en réalisant le parcours complet d'un échantillon : du prélèvement échantillonnage) en passant la réalisation d'analyses physico-chimiques jusqu'à l'interprétation des résultats.
Tâches effectuées
Parcours d'un échantillon de sol:
-Échantillonnage
-Broyage
-Minéralisation: calcination dans un creuset de l'échantillon puis dissolution des minéraux sous haute température en présence d'acides et d'eau. Le but étant de faire passer dans l'eau toutes les substances contenue dans l'échantillon de sol afin de n'avoir que des échantillons liquides à analyser, ce qui au regard des équipements à disposition était plus facile à analyser
-Filtration
-Analyses physico-chimiques
Parcours d'un échantillon d'eau
-Filtration
-Analyses physico-chimiques
Détermination du pH afin de se renseigner sur la basicité ou l'acidité de la matrice. En effet un sol ou une eau acide ou basique présente un danger pour les consommateurs mais également un mauvais investissement dans les cas d'un terrain à usage agricole.
Détermination du TA (Titre alcali métrique) dans le but de connaître les teneurs de l’eau en carbonates et bases fortes présentes.
Titre alcali métrique complet (TAC) afin de mesurer le taux d’hydroxydes, de carbonates et de bicarbonates d’une eau
Dosage des ions chlorures
Spectrophotométrie d'émission de flamme: pour la quantification des métaux à l’état de traces
Spectroscopie Infrarouge à transformé de Fourier (FT-IR): afin de déterminer les molécules composants les échantillons
Dosage des ions phosphates
Dosage de l'azote
Gestion du laboratoire
-gestion de stocks
-commande des produits
Résultats
Lors de ce stage nous avons voulu comparer les caractéristiques d'une eau douce avec celle de l'eau de mer. J'ai réalisé plusieurs analyses sur plusieurs échantillons d'eau de mer et d'eau douce prélevés. Les résultats obtenus sont présentés ci-dessous:
Eau de mer:
pH: 8
TA:15mg/l (ions carbonates)
TAC: 107mg/l (ions bicarbonates), 0,2 mg/l (ions hydroxydes)
Ions chlorures: 18,44 g/l
Ions phosphates: 0,0005mg/l
Eau douce:
pH: 7,2
TA:7mg/l (ions carbonates)
TAC: 30mg/l (ions bicarbonates), 0,2 mg/l (ions hydroxydes)
Ions chlorures: 150mg/l
Ions phosphates: 0,02mg/l
A travers ces résultats j'ai remarqué que l'eau de mer était plus riche en ions chlorures que l'eau douce. J'ai conclut que cela pouvait s'expliquer par la forte présence de sels dans l'eau de mer mais aussi peut-être à cause du fait de l'usage de chlore sur les plateformes pétrolières installées dans les environs.
Nous avons également obtenu de faibles valeurs de TA et TAC dans l'eau douce par rapport à l'eau de mer pouvant s'expliquer par la faible présence de rejets dans les environs ainsi que la faible solubilité du CO2.
Les analyses du taux d'azotes dans le sol ont révélés un fort taux de fertilisants dans ce dernier.
