En cette mi-octobre, Romain Fillet, Ingénieur ENSTIB promo 2020 et Doctorant à l’Institut Jean Lamour, a soutenu sa thèse devant un public d’enseignants et d’étudiants, sur la thématique des « Structures 3D pour l’évaporation passive de l’eau utilisant l’énergie solaire ».
La thèse de Romain Fillet intervient dans un contexte d’anticipation du stress hydrique annoncé pour 2050, et qui concernera alors 40% de la population mondiale. Dans ce travail de thèse, les capacités d’évaporation de l’eau sous rayonnement solaire à la surface de différents matériaux ont été évaluées. Les phénomènes thermiques et massiques liés à l’évaporation de l’eau ont été mesurés et modélisés d’abord à la surface d’une mousse de tanin, puis d’une structure 3D concave mêlant un squelette imprimé en 3D et du charbon actif commercial. L’écoulement de l’air autour de cette structure a également été évalué numériquement, pour comprendre l’effet de divers régimes de convection sur l’évaporation à la surface des structures 3D. Grâce à ces résultats, une structure en carbone architecturée en 3D a pu être conçue, munie d’une grande surface d’échange et ouverte à l’écoulement de l’air. Deux activations physiques, par CO₂ et H₂O, ont été étudiées dans le but d’améliorer le transport de l’eau de la structure 3D. En parallèle, un modèle d’optimisation topologique d’un échangeur d’humidité a été créé et appliqué, afin de produire une géométrie optimisée à la fois pour le processus d’évaporation et le transport de l’eau en son sein. Enfin, la structure imprimée en 3D a été couplée à un condenseur afin de créer un système complet de purification d’eau.
Cette dernière était placée sous la direction de Vanessa FIERRO, directrice de recherche au CNRS, Institut Jean Lamour et Vincent NICOLAS, Maître de conférences à l’ENSTIB, Institut Jean Lamour.
Les rapporteurs du jury étaient Steven LE CORRE, Professeur, LTeN, Nantes Université et Stéphanie LACOUR, Chargée de recherche, INRAE, Université Paris-Saclay. Les examinateurs, Laurent DUCLAUX Professeur, laboratoire EDYTEM, Université Savoie Mont Blanc et Silvia LASALA, Maître de conférences à l’université de Lorraine. Enfin, les membres invités étaient Alain Celzard, Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine, ENSTIB et Marie-Christine SAINTE-CATHERINE, Responsable Innovation Matériaux, Agence de l’innovation de défense, Paris.
La Direction et les personnels de l’ENSTIB adressent leurs plus sincères félicitations à Romain Fillet, pour ce travail de recherche, et lui souhaite une excellente continuation.
