Étude du vieillissement de l'isolation des câbles pour le transport d'électricité dans l'éolien offshore

IFP Energies nouvelles - Lyon

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IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. 

IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Étude du vieillissement de l’isolation des câbles pour le transport d’électricité dans l’éolien offshore

Stage 2027 niveau Master 1 ou Master 2

Le stage se déroulera au sein de la Direction Physico-Chimie et Mécanique Appliquées dans le département Electrochimie et Matériaux.

Contexte

Le sujet se positionne dans le domaine des énergies décarbonées, et plus particulièrement le développement de l’éolien offshore. Ce secteur nécessite de transporter l’électricité éolienne produite en mer avec de fortes puissances et dans un environnement très agressif. Le maintien d’une bonne isolation électrique vis-à-vis de l’eau de mer est un critère primordial pour les câbles électriques.

L’environnement offshore soumet les câbles électriques à des modes de vieillissement complexes qui couplent différentes natures de sollicitations :

• une exposition à l’eau de mer,
• des températures pouvant atteindre 60 à 80°C par effet Joule,
• des sollicitations mécaniques statiques liées au poids des câbles suspendus aux plateformes,
• des sollicitations mécaniques dynamiques (fatigue) liées à la houle.

Objectif du stage

Ce stage vise à étudier les couplages entre certaines sollicitations auxquelles les câbles offshores sont exposés, afin d’identifier d’éventuels effets de synergie :

• Couplage entre exposition à l’eau de mer et cycles de température,
• Couplage entre exposition à l’eau de mer et sollicitations mécaniques

Il mettra en œuvre différentes techniques expérimentales :

• Suivi in-situ des propriétés d’isolation par mesures diélectriques (impédancemétrie),
• Caractérisations physicochimiques après vieillissement (IR / ATG / DSC),
• Caractérisations mécaniques après vieillissement.

Certains dispositifs expérimentaux sont déjà existants, mais une partie du stage visera aussi à développer ou adapter les dispositifs de test, notamment pour coupler différentes sollicitations.

Profil recherché :

M1 ou M2 (ou équivalent) dans le domaine des matériaux

• Connaissances techniques : Des bonnes connaissances des propriétés des matériaux polymères, des méthodes d’analyse physico-chimiques (ATG, IR) et des bases de l’électrochimie.
• Expérience en laboratoire : Une expérience dans la réalisation d'essais physico-chimiques et/ou électrochimiques dans des environnements complexes (humidité, eau salée) serait un plus.
• Rigueur scientifique et analytique : Capacité à interpréter des données expérimentales complexes et à formuler des conclusions claires.
• Compétences rédactionnelles : Capacité à rédiger des rapports techniques et scientifiques.

Compétences recherchées (parmi) : Connaissances des matériaux isolants (polymères), en électrochimie et des techniques de caractérisation physico-chimique

Durée du stage : 3 mois à partir de juin 2027
Rémunération brute : 1075 à 1130 € brut selon niveau
Lieu du stage : IFPEN Solaize

Encadrement : F. Grosjean, J. Kittel

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