Andrea ComandiniChercheur en combustion

Starting Grants

Portrait

Andrea Comandini a obtenu son doctorat en Mécanique à l'Université de Chicago (University of Illinois at Chicago, UIC) en 2012 après avoir obtenu un Master en Mécanique de UIC et du Politecnico di Milano (Italie). Il a rejoint le laboratoire ICARE dès la fin de sa thèse en tant que post-doctorant, puis en tant que chercheur CNRS en 2015. Il mène une recherche multi-disciplinaire avec de nombreux travaux au sein de l'équipe "onde de choc" sur la caractérisation expérimentale et théorique de la réactivité des hydrocarbures lourds, notamment les aromatiques ; sur la compréhension de l'effet de la formulation des fuels réels sur l'efficacité de combustion ; sur la caractérisation de la dynamique des flammes dans le cadre de l'évaluation de sûreté des installations nucléaires depuis la détermination des limites d'inflammabilité jusqu'à l'explosion. Ses recherches bénéficient de support de l'industrie (TOTAL, EDF, Air Liquide) et d'organismes de recherche (IRSN, CEA).

Projet FUN-PM

Fundamental Understanding of Nanoparticle chemistry: towards the prediction of Particulate emissions and Material synthesis (FUN-PM)

 

FUN-PM est un projet multi-disciplinaire, multi-étapes et innovant qui a pour but de répondre à de nombreuses problématiques cinétiques de formation des suies. Nos sociétés modernes sont soumises à des défis importants concernant la diminution de l'impact de l'activité humaine sur l'environnement et notamment la réduction des particules de suies émises par le transport terrestre, aérien mais aussi maritimes. Les récentes découvertes ont montré les propriétés remarquables des matériaux nano-carbonés, ouvrant alors de nouvelles perspectives de production de ces nanomatériaux à grande-échelle avec des technologies basées sur la combustion. Ainsi, de particules indésirables, les nanoparticules sont devenues un produit technologique à forte valeur ajoutée et pouvant être fabriquées avec des propriétés choisies et prédéterminées. Que l'on veuille supprimer ou au contraire optimiser la production de ces particules, il est nécessaire de mieux comprendre les conditions physiques et chimiques qui conditionnent leur formation, leurs propriétés ainsi que leur suppression. Pour y parvenir, il est important de développer des outils théoriques pour modéliser les phénomènes complexes mis en jeu.

Le projet FUN-PM est découpé en trois études : (1) Formation et croissance des précurseurs gazeux, les HAP ; (2) Formation de la première particule solide ou nucléation ; (3) Croissance des particules solides et leur oxydation. Chaque étape sera isolée et fera l'objet d'une étude détaillée mettant à profit toutes les capacités techniques du tube à choc en le couplant aux méthodes de diagnostics les plus avancées et les plus innovantes telles que les techniques associées aux sources synchrotron. Pour mener à bien ces expériences uniques, un tube à choc miniature sera conçu et adapté spécialement pour ce couplage. La réussite du couplage Lumière synchrotron – Méthodes de Détection et tube à choc miniature sera une grande première et permettra d'accéder à des mesures inédites. Ces résultats expérimentaux couplés à des études théoriques ab-initio de voies réactionnelles possibles de formation des précurseurs des suies (HAP) constitueront les fondations pour le développement d'un modèle cinétique détaillé de la formation de particules de suies non seulement de combustibles modèles mais aussi pour des combustibles réels utilisés dans l'industrie. Ces modèles cinétiques détaillés permettront d'améliorer grandement les capacités des codes de CFD actuels à prédire le taux d'émission de suies et donc leur potentiel de prédiction dans le design de nouveaux modes de combustion ou dans la reformulation des carburants. Cette avancée dans la compréhension et la maîtrise de la genèse et la suppression des nanoparticules profitera aussi bien à l'amélioration des conditions environnementales qu'à l'essor de l'économie européenne.

Image retirée.