Énergie / Procédés et Environnement

Un lien fort entre l’énergie, les procédés et l’environnement

Dans les décennies à venir, la production et l’utilisation rationnelle de l’énergie et des matières premières vont modifier le paysage industriel pour satisfaire les exigences économiques et environnementales. Selon toutes les projections, la population mondiale en 2050 consommera 140 milliards¹ de tonnes de minerais et d’hydrocarbures par an, conduisant à un épuisement des ressources avant la fin de ce siècle. A ce constat s’ajoute celui plus grave des ressources naturelles (eau, terres cultivables, ressources biologiques) avec une empreinte écologique qui dépassera trois fois notre planète. La transition que nos sociétés vont conduire ne sera pas seulement énergétique, avec la question centrale du nucléaire, mais aussi industrielle. D’une part les ingénieurs de demain doivent concevoir les procédés destinés à produire des combustibles de substitutions, comme la biomasse, l’hydrogène et les déchets. D’autre part, les filières industrielles doivent être plus performantes énergétiquement, s’adapter à l’usage d’énergies renouvelables et favoriser le recyclage pour tendre vers une économie circulaire. Enfin, l’air et l’eau sont des ressources naturelles vitales à préserver, en mettant en place nouveaux procédés de traitements.

Thèmes et compétences propres à l’option

• le Génie des Procédés : la maitrise d’outils d’analyse et de modélisation qui vont de l’échelle locale pour décrire finement les mécanismes physiques, en passant par l’échelle d’un procédé, jusqu’à l’échelle couvrant toute une filière industrielle ;
• l’analyse, l’étude et la compréhension des processus élémentaires : phénomènes de transport mono et multiphasique, turbulence, combustion, cinétiques… ;
• l’optimisation énergétique et environnementale des procédés et des filières ;
• la connaissance et l’évaluation des installations de traitements de l’eau et de recyclage des déchets ;
• l’écologie industrielle pour stimuler le tissu économique du territoire, tout en prenant en compte la limitation des ressources et le besoin de diminuer les impacts des activités sur l’environnement.

Enseignements de l’option

Cours de 2A :

• Phénomènes de transport
• Mécanique des fluides I
• Mécanique des fluides II
• Méthodes numériques
• Couches limites & rayonnement

• Approche systémique des réacteurs
• Traitement de l’eau et des déchets

• Conversion et stockage énergétique ou Analyse de cycle de vie (ACV) avancée

Cours de 3A :

• ACV: eaux et déchets
• Comportement des phases dispersées
• Vecteur hydrogène

• Combustion ou Electric energy management
• Biomasse énergie ou Transferts en écoulements multiphasiques
• Open Codes for Fluid Dynamics ou Marchés de l’énergie et de l’environnement

Responsable de l’option : Olivier Mirgaux