Mettre fin à la dépendance aux combustibles fossiles (1), réduire les émissions résiduelles de GES (2) et augmenter les puits de carbone (3) impliquera une évolution des schémas futurs d’émissions, capture, stockage et usages du CO2. En complément d’efforts importants de réduction de la demande (sobriété), d’électrification des usages et d’efficacité, les leviers d’action directe sur les flux de carbone sont regroupés selon les dénominations suivantes :

• Carbon Capture and Usage (CCU) pour la substitution au carbone fossile (1)
• Carbon Capture and Storage (CCS) pour limiter les émissions résiduelles de carbone fossile (2)
• Carbon Dioxide Removal (CDR) pour la génération « d’émissions négatives » de CO2 (3)

Leur développement aura un impact physique, industriel et sur les marchés de captage, stockage et de valorisation du CO2. La réglementation actuelle imposera en 2041 de capter et de stocker le CO2 d’origine fossile. Après 2041, seul le CO2 biogénique ou issu de la DAC (Direct Air Capture) pourra être recyclé.

Le stage propose d’étudier les évolutions potentielles des émissions de CO2 des secteurs utilisant de la biomasse en tant que ressource (Papier, carton, production de biogaz par méthanisation, éthanol, bois énergie) et particulièrement les émissions de CO2 biogénique. Le stage se fonde sur les résultats d’un projet précédent d’identification des potentiels d’émission de CO2 de différents secteurs industriels à l’échelle européenne.

• Gisements de captage : Il s’agira pour le stagiaire d’identifier les sources des émissions de CO2 biogénique notamment et de caractériser les technologies de capture en fonction de la source. Le gisement potentiel (présent et futur) sera étudié sous plusieurs formes : CO2 concentré (point sources dans les secteurs biogéniques tels que papèterie, méthanisation ou éthanol), CO2 moins concentré provenant de sources énergétiques (chaudières industrielles) et CO2 atmosphérique.
• Evaluation technico-économique de la capture du CO2. L’objectif est d’évaluer le cout du CO2 capté, sur la base des couts des procédés de capture. Les démarches classiques de l’évaluation seront utilisées (bibliographie, analyse de procédés,  simulation de procédés, calcul économique).
• Infrastructures et schémas logistiques. Un marché se mettant en place, des infrastructures de stockage et de transport se déploieront. Le stagiaire participera aux recherches de type : « D’où vient le CO2 ? », « Comment le transporte-t-on, selon les sources et les usages, stockage compris ? ».
• Réglementation. Enfin la réglementation actuelle devra être étudiée, ainsi que son évolution possible en matière de stockage et d’usage du CO2.
• Complément de bases de données sur les potentiels et disponibilité de la biomasse. Le stage se concentrant sur le CO2 biogénique, il sera nécessaire de lier ces sources potentielles aux filières de transformation de la biomasse et donc de consolider des bases de ressource biomasse agricole et forestière.

Profil scientifique / ingénieur avec une formation en économie (double diplôme ou composante forte en formation initiale).

Intérêt pour la transition énergétique, modélisation énergétique et curiosité pour les aspects technologiques

Compétences sur le traitement de base de données et analyse de données.

Goût pour les analyses quantitatives et les aspects économiques et marchés.

Attirance conjointe pour l’analyse des systèmes d’énergie et les calculs.

Capacité d’analyse et de synthèse.

Compétences mises en jeu :
Energétique, Procédés, Calculs de Bilans, Simulation, Analyses Statistiques, Analyse multicritère de systèmes énergétiques, Optimisation par outil numérique.

Compétence en simulation, calculs de bilans, simulation optimisation de systèmes d’énergie.

Stagiaire français ou étranger. Des compétences solides en anglais sont demandées.