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SEMINAIRE DES DOCTORANTS (SemDoc)

5 Décembre 2023

Liste des doctorants

https://www.youtube.com/watch?v=qsuTChwDPj4.

Date: 7 novembre 2023, 11h-12h.

Titre du séminaire: Indoor air quality: innovative methodology for the analysis of airflow and mass transport

Mini biographie de l’invité : I am an aerospace engineer. After a brief period on the LCA, I have done a PhD and a PostDoc at University of Naples “Parthenope” focused on the experimental and numerical analysis of the combined airflow-heat transfer and mass transport in indoor environments. Currently, I am working in the AEROTRACH research project, focused on the study of the droplet transport.

Résumé :

The Indoor Air Quality (IAQ) in closed environments depends on the aerosol and gas concentrations in the air. There are several sources of aerosol and gas, such as envelope, furniture, humans and their activities. Given the importance of the topic, the present research has the aim of studying IAQ in indoor environments, mainly focusing on Operating Rooms (ORs) and university classrooms. In order to reach this goal, a detailed thermofluid dynamic model has been developed to reproduce the flow and thermal fields. Moreover, an ad-hoc Eulerian methodology based on the drift-flux model, including the effect of turbulent viscosity and settling velocity, has been developed using OpenFoam 8 and applied to the study of mass transport and deposition inside ORs with different geometries, Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems. A similar methodology, without the drift-flux phenomena, has been applied to study carbon dioxide (CO2) transport inside an actual university classroom. CO2 is used as a proxy to determine the IAQ level and ventilation efficiency. Experimental measurements have been performed in the classroom, in order to validate both the thermofluid dynamic and the CO2 fields. Lastly, the droplet transport has been studied, in the same university classroom and in a large university classroom, employing a Lagrangian particle tracking approach. The droplet concentration and age have been studied to analyse the risk related and the effect of the HVAC system and inlet airflow on the droplet transport, with the aim to reduce the contagion risk during a lesson. The proposed methodology and the obtained results can be considered as a guideline for the design of indoor environments, in order to improve the efficacy of HVAC systems and room layout, with the aim of increasing thermal comfort and IAQ and, at the same time, reducing health-related risk.

Mots clés : Mass transport, Indoor Air Quality (IAQ), Computational Fluid Dynamics (CFD), Aerosol, Indoor environments

Contact : Mustapha KARKRI                                                          Email : mustapha.karkri@u-pec.fr

“La science des aérosols aide à lutter contre la pollution de l’air”.

L’équipe Qualité de l’Air Intérieur (QAI) du laboratoire CERTES et l’entreprise TSI organisent un séminaire « La science des aérosols aide à lutter contre la pollution de l’air » qui se tiendra dans les locaux du CERTES à l’IUT de Créteil. Le séminaire vise à rassembler des experts, des chercheurs et des professionnels dans le domaine des sciences de l’environnement et des aérosols. L’événement se penchera sur le rôle critique de la science des aérosols dans la compréhension et la lutte contre la pollution de l’air, en se concentrant sur l’utilisation de techniques et d’instruments avancés pour la surveillance de l’air ambiant.

Date:  3 Octobre 2023. 11h -12h

Titre du séminaire : Systèmes de stockage d’énergie en batteries : Revue des matériaux, des technologies, des performances et des défis.

Ingénieur généraliste-mécanique de l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Metz (France) et l’Universidad del Norte (Colombie), spécialisé en Energétique industrielle et Management de projets de l’IAE de Metz (France). Actuellement, doctorant sur les systèmes de stockage d’énergie et management de risques au laboratoire CERTES en codirection avec l’Institut de Recherche en Gestion (IRG).

Résumé :

Ces dernières années, les objectifs mondiaux axés sur la durabilité énergétique ont conduit à l’émergence des énergies renouvelables et, à leur tour, à l’intégration de systèmes de stockage de l’énergie électrochimiques. Avec le développement de ces systèmes énergétiques, de nouveaux défis se posent non seulement au niveau technique et de l’ingénierie en termes d’utilisation de nouveaux matériaux à la recherche de meilleures performances, mais aussi au niveau de la sécurité et de l’adaptation de ces systèmes aux différents profils qui peuvent être utilisés.

L’objectif de cette analyse est de mettre en évidence les matériaux actuellement utilisés pour la production de batteries (lithium, plomb, sodium, nickel, entre autres), afin de souligner l’intérêt du système de stockage, leurs principales caractéristiques de fonctionnement au niveau des électrodes positives et négatives, leurs plages de performance et d’efficacité et leurs principaux inconvénients au niveau de la sécurité et de la fabrication.

Mots clés : stockage d’énergie, batteries, électrodes, capacité énergétique, structure cristalline.

Figure 1 : Structures cristallines des cathodes des batteries lithium-ion

Figure 2 : Comparaison des performances des cathodes des batteries au lithium

Contact : Mustapha KARKRI                                                          Email : mustapha.karkri@u-pec.fr

Date: 12 septembre 2023, Auteur:  Ibtissem CHRIAA, ATER

Titre: Elaboration d’un nouveau composite thermoactif pour le stockage de l’énergie thermique

Résumé:

Les sources d’énergies renouvelables ont attiré une attention considérablement croissante des chercheurs et des industriels en raison de leur potentiel remarquable pour résoudre l’augmentation continue du niveau des émissions de gaz à effet de serre. En effet, le développement de nouvelles techniques de stockage d’énergie a été considéré comme l’une des stratégies les plus efficaces pour l’utilisation de diverses énergies renouvelables en termes d’économie d’énergie et de protection de l’environnement. Cependant, les domaines de stockage d’énergie thermique sont de parfaits exemples, en illustrant la nécessité de produire de nouveaux matériaux, plus performants, moins chers et si possible recyclables. Ces objectifs permettent naturellement de répondre aux besoins commerciaux croissants dans ces industries, mais également de développer une technique plus avancée.

De ce fait, l’objectif de cette étude est de concevoir et d’élaborer des nouveaux matériaux composites MCP « thermiquement actif » à bas prix et de longue durée de vie avec des propriétés thermo-physiques importantes. Ce travail vise d’une part à mettre au point la préparation d’un composite de MCP à base d’un polymère et du graphite pour une conductivité thermique élevée et pour limiter la lixiviation lors de changements de phase solide-liquide, et d’autre part à l’étude des phénomènes qui se déroulent dans le processus de stockage et déstockage de chaleur dans des composites étudiés.

Figure : Intensification de la conductivité thermique en phase liquide et solide

Mots clés : Composite, MCP, stockage d’énergie thermique,  graphite expansé, transfert thermique.

Contact : Mustapha KARKRI                                                          Email : mustapha.karkri@u-pec.fr

Date: 6 juin 2023 de 11h à 12h à l’IUT de Sénart.

Mini biographie de l’invité.

A la suite d’un magistère de physique fondamentale à l’université d’Orsay, Luca ZANATTA a obtenu en 2020 un Master 2 de Physique et de l’Ingénierie des Energies à l’Université Paris-Saclay. Depuis 2021, il complète sa formation par une thèse CIFRE au sein du CERTES et en collaboration avec le SIARCE sur les questions d’optimisation énergétique des stations d’épuration.

Titre du séminaire : Valorisation énergétique des ressources de stations d’épuration

Résumé :

La recherche de nouveaux systèmes de production d’énergie est un point culminant dans le but de satisfaire les exigences de la neutralité carbone fixée en 2050 en France. Dans ce cadre là, les stations d’épuration (STEP) font offices de bonnes candidates grâce à leur implantation sur tout le territoire ainsi que les différentes ressources transitant en leur sein. Du fait que les STEP sont différentes les unes des autres, de par leur capacité ou encore leur système de traitement, il est important dans un premier temps de quantifier ces ressources, avant de pouvoir réfléchir aux solutions de production d’énergie pouvant être mise en place. Ce travail de recherche se focalise donc sur l’identification des ressources valorisables au sein des STEP et présente un état de l’art de procédés permettant la production d’énergie à partir de ces ressources. Pour illustrer ces propos, 2 études de cas sont présentées : la première concernant la viabilité d’un procédé innovant sur une STEP rurale de petite capacité, et la seconde sur une méthode de choix entre différentes solutions basées sur le bilan carbone des procédés pour une STEP urbaine de grande capacité.

Mots clés : Valorisation énergétique ; état de l’art ; bilan carbone ; stations d’épuration.

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Figure 1 : Evolution du débit journalier de la STEP de Lardy au cours d’une année

Figure 2 : Représentation schématique d’un cycle ORC adapté aux conditions d’une STEP

Contact : Mustapha KARKRI                                                          Email : mustapha.karkri@u-pec.fr

Par Julia VINCENT, doctorante

Mini biographie

Titulaire d’un diplôme d’ingénieur généraliste à l’EPF, avec une spécialisation en aéronautique et aérospatiale, je travaille actuellement sur les problématiques de vieillissement dans le temps des panneaux photovoltaïques. L’objectif de mon doctorat est d’étudier les dégradations de différents types de modules en silicium pour des systèmes autonomes fonctionnant à basse puissance. Ce doctorat est co-financé par l’ICAM Grand-Paris Sud et mené en collaboration avec SOLEMS et SLITE-Source, deux entreprises spécialisées dans le domaine du photovoltaïques basse puissance.

Titre du séminaire : Optimisation de la durabilité de cellules photovoltaïques en silicium pour applications basse puissance

La part des énergies renouvelables, et en particulier celle du photovoltaïque (PV), est en forte augmentation ces dernières années. De nombreuses problématiques se posent sur la durée de vie de ces panneaux : quels facteurs environnementaux engendrent des dégradations physiques sur les panneaux ? Comment détecter et quantifier ces dégradations ? Comment limiter la baisse du rendement énergétique en conditions extérieures ? C’est dans ce contexte que mon sujet de doctorat s’ancre.

En moyenne, la durée de vie d’un panneau photovoltaïque est d’environ 30 ans. Les fabricants garantissent une perte de rendement inférieure à 20% de la puissance électrique initiale au bout de 20 à 25 ans de fonctionnement. Pour vérifier la durabilité de ces panneaux, des études en vieillissement accélérées sont réalisées. La norme IEC 61215 permet de certifier la qualité d’un panneau photovoltaïque, par sa résistance aux différents environnements extérieurs. Cette norme cadre également les protocoles des tests accélérés à réaliser pour simuler un vieillissement de 20 à 25 ans dans un environnement extérieur.

La première partie de mon travail porte sur la pertinence et la sévérité des protocoles de tests accélérés sur des modules photovoltaïques. À ce sujet, la plateforme expérimentale OSED-Aging du CERTES équipée d’un simulateur solaire, d’une enceinte climatique et d’un insolateur UV permet de conduire des campagnes de tests accélérés en appliquant les protocoles de la norme IEC 61215 utilisée pour la certification des modules PV. Une étude sur les dégradations des modules commerciaux basse puissance a été menée afin de comparer différentes technologies de mini-modules en silicium en termes de durabilité en appliquant des tests sévérisés (chaleur humide étendue, pré-conditionnement UV/chaleur humide).

Mon deuxième axe de recherche concerne le développement d’un nouveau concept de modules PV (Fig 2). Il s’agit de cellules de technologie IBC qui sont interconnectées via un circuit imprimé (PCB) et une soudure composant monté en surface (CMS). Le processus de fabrication a été maîtrisé pour un premier lot de cellules PV et les observations d’une étude de fiabilité en cours sont montrées.

Mots clés : Photovoltaïque – tests accélérés – silicium – PCB – cellules PERC et IBC

Contact: Mustapha KARKRI                                                                                                       Email : mustapha.karkri@u-pec.fr

CALL FOR PAPER – 2nd International Workshop on Healthy, Energy Efficiency & Intelligent Building Systems (HEIBS) FRANCE

Le laboratoire CERTES organise au Campus centre de l’UPEC du 4 au 6 Juillet 2023 en mode hybride (présentiel et en ligne), la 2^nde édition du International Workshop on Healthy, Energy Efficiency & Intelligent Building Systems (HEIBS).

Le workshop est organisé en collaboration avec la School of Architecture de l’Université de Tsinghua (Chine) et le State Key Laboratory Cultivation Base of Architecture and Technology in West China (XAUAT, Chine), ainsi que plusieurs laboratoires français (ESTACA, ESTIA, ECAM, ICAM, Université Le Havre Normandie).

Site web : https://heibs-france.sciencesconf.org/

Topic 1: Healthy and comfort in building,

Topic 2: Design and Operation for Green Building and Eco-Community,

Topic 3: Renewable Energy and Zero Energy Building

Topic 4: Materials for green building

Topic 5: Interactions between electric vehicle and green building (V2B)

Deadlines

Submissions Deadline : April 30th, 2023 (Abstract : 3 to 8 pages)
Notification of acceptance : May 15th, 2023
Final Version of Accepted Submissions Deadline (Extended Abstract : 5 to 8 pages according to the template) : Juin 15th, 2023

Référents locaux : “Mahamadou Abdou Tankari” mahamadou.abdou-tankari@u-pec.fr  et “Mustapha Karkri” mustapha.karkri@u-pec.fr

Call for paper – 11^th IEEE International Conference on Smart Grid 4-7 June 2023, Paris, France

Après avoir organisé la 8^ième édition en 2020 à Paris, le laboratoire CERTES organise au Campus centre de l’UPEC du 04 au 07 Juin 2023 en mode hybride (présentiel et en ligne), la 11ième IEEE International Conference on Smart Grid.

La conférence labélisée par IEEE est organisée en collaboration avec l’Université Le Havre Normandie, L’Université Nisantasi (Turquie) et l’Institut des Sciences Appliquées de Nagasaki (Japon), ainsi que plusieurs laboratoires français (ESTACA, ESTIA, ECAM, ICAM). Tous les articles retenus et présentés seront indexés sur le site de IEEE (https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp).

Site web : https://www.icsmartgrid.org/

Topics :

Successful applications of smart grid

Integration of renewable energy sources to smart grid

Production of energy using smart grid technologies >

Hybrid smart grid energy system technologies

Novel energy conversion studies in smart grid systems

Control techniques for smart grid energy systems

Performance analysis of smart grid energy systems under different loads

Computational methods and artificial intelligence studies in smart grids

Optimized power delivery and generation

Self-healing

Distributed Power Energy Systems and Sources, Renewable Energy, Conventional Power Sources

New Trends and Technologies for Smart Grid

Policies and Strategies for Smart Grid

Microgrids for transportation electrification

Energy Transformation from Renewable Energy System to Smart Grid

HVDC for Smart Grid

Power Devices and Driving Circuits for Smart Grid

Decision Support Systems for Smart Grid

ICT, IoT, Real-time monitoring and control

Applications for Industries

Smart Grid for Electrical Vehicles and Components

Energy Management Systems, etc.

Future Challenges and Directions for Smart Grids

Abstract Submission Date: 2023-04-15

Full Paper Submission Date:2023-04-15

Notification of Acceptance Date:023-05-10

Final Paper Submission Date:2023-05-15

Référents locaux : “Mahamadou Abdou Tankari” mahamadou.abdou-tankari@u-pec.fr  et “Gilles Lefebvre” lefebvre@u-pec.fr