1- Contexte et objectif
La thèse s’inscrit dans le contexte de l’explosion du développement des véhicules électriques qui a conduit à une forte hausse de la demande en lithium (Li), une ressource non renouvelable essentielle pour les batteries lithium-ion (LIB). D’ici 2040, cette demande pourrait dépasser la production actuelle en Li. En conséquence, l’Union Européenne impose des réglementations strictes pour recycler ces batteries et récupérer les métaux précieux. Les technologies actuelles de recyclage, comme la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie, présentent des limites en termes de récupération du Li et d’impact environnemental. Les procédés membranaires apparaissent comme une alternative prometteuse pour une séparation plus efficace et durable des métaux.
La thèse, financée par l’Institut Carnot Chimie-Balard CIRIMAT, se déroulera sur 2 laboratoires de l’Université de Montpellier (situés sur le même campus), l’Institut Européen des Membranes et l’Institut Charles Gerhardt. Le projet de thèse vise à développer un procédé innovant de filtration membranaire assistée par complexation à l’aide de polymères pour récupérer sélectivement le lithium des batteries usagées. Les objectifs principaux sont d’une part la séparation sélective du Li des autres métaux présents dans le lixiviat ; d’autre part une réduction de l’impact environnemental et énergétique grâce à l’utilisation de molécules biosourcées et enfin au recyclage du matériau complexant.
2- Programme de la thèse
Le projet est structuré en quatre tâches principales :
- Revue bibliographique
- Synthèse et caractérisation de polymères: Développement de polymères complexants et pH-sensibles, optimisation de leurs propriétés de complexation et de filtration.
- Design et optimisation du procédé: Mise en place d’une unité pilote de laboratoire pour tester et optimiser le procédé de filtration membranaire sur un lixiviat synthétique.
- Validation sur lixiviat réel: Application du procédé optimisé sur un lixiviat réel pour valider les conditions opératoires et évaluer le colmatage membranaire (en partenariat avec une entreprise de recyclage de batteries).
3- Compétences requises
Le ou la candidat(e), actuellement en M2 ou dernière année d’école d’ingénieur, devra justifier de connaissances et compétences en Chimie (en particulier chimie organique et/ou macromoléculaire) et en Génie Chimique/Génie des Procédés. Autonome, rigoureux/se et aimant les sciences expérimentales, il ou elle devra par ailleurs posséder de bonnes capacités rédactionnelles (français et anglais) et relationnelles.
4- Candidature
Durée et rémunération : Le contrat doctoral sera de 3 ans (01/10/2025 au 30/09/2028) rémunéré selon la grille de salaire de l’institut Carnot (soit un salaire mensuel brut d’environ 2600 euros).
Type Financement : Contrat doctoral Carnot, financement acquis
Résidence administrative : Le ou la doctorant(e) recruté(e) sera inscrit(e) en thèse de doctorat à Université de Montpellier. Les expérimentations seront réalisées à Montpellier.
École Doctorale : ED GAIA (Montpellier)
Merci de faire parvenir CV et lettre de motivation + 2 références, avant le 15 juin, à :
FAUR Catherine (catherine.faur@umontpellier. fr, 04-67-14-46-53) – direction (Institut Européen des Membranes)
MERICQ Jean-Pierre (jean-pierre.mericq@umontpellier.fr) – encadrement (Institut Européen des Membranes)
MONGE Sophie (sophie.monge-darcos@umontpellier.fr) – co-direction (Institut Charles Gerhardt Montpellier)