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v2.11.0 (5725)

Programme d'approfondissement - CHE_52062_EP : Chimie durable

Domaine > Chimie.

Descriptif

Ce module vise à établir un lien entre les connaissances scientifiques et techniques et les enjeux associés à une sélection d'éléments chimiques clés tels que le carbone, l'hydrogène, l'azote, le phosphore, le silicium, etc. Les thématiques abordées incluront les ressources, les cycles naturels, l'extraction et la disponibilité, les applications industrielles majeures, ainsi que les problématiques de pollution.

Objectifs pédagogiques

L'enseignement offrira l'opportunité d'explorer les fondements de la chimie moléculaire, de l'électrochimie, de la liaison chimique, des interfaces, de la catalyse, ainsi que les processus de préparation, de caractérisation et de dégradation des matériaux. Nous aborderons également les applications pratiques de ces concepts, en nous concentrant particulièrement sur les enjeux énergétiques actuels, tels que la production d'hydrogène, les technologies photovoltaïques et les batteries au lithium.

 

1e focus : Génération H2

  • Sources fossiles
  • Biohydrogène : enzymes et algues
  • Energies renouvelables : piles à combustible, électrolyseurs, photovoltaïque
  • Stockage

2eme focus : Cycle du C.

  • Les différents réservoirs et les deséquilibres
  • La valorisation de la biomasse et xylochimie
  • Polymères biosourcés et biodégradable
  • Carburants et chimie finie à partir de CO2

3eme focus : Cycle du P

  • Sources naturelles (phosphates inorganiques, dérivés organiques)
  • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
  • Transformations en chimie (réduction en P4 puis dérivés)
  • Problématiques de recyclage

 

4eme focus : Cycle du N

  • Sources naturelles (N2)
  • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
  • Transformations en chimie (réduction en NH3, puis dérivés)
  • Sources alternatives ?
  • Pollution : oxydes NxOy

3eme focus : Cycle du Si.

  • Sources naturelles
  • Réduction en Si pour l’électronique
  • Energie : photovoltaïque
  • Silanes

4eme focus : Li.

  • Sources naturelles, extraction, problématiques environnementales
  • Applications : Batteries
  • Chimie

5eme focus : Cycle du P

  • Sources naturelles (phosphates inorganiques, dérivés organiques)
  • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
  • Transformations en chimie (réduction en P4 puis dérivés)
  • Problématiques de recyclage

6eme focus : Cycle du N

  • Sources naturelles (N2)
  • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
  • Transformations en chimie (réduction en NH3, puis dérivés)
  • Sources alternatives ?
  • Pollution : oxydes NxOy

 

Langue du cours : Anglais

 

39 heures en présentiel (10 blocs ou créneaux)

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Objectifs de développement durable

ODD 2 Faim "zéro" : Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et promouvoir une agriculture durable, ODD 7 Energie propre et d’un coût abordable, ODD 12 Consommation et production responsables, ODD13 Mesures relatives à la lutte contre les changements climatiques.

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme M1 CI - Chimie et Interfaces

Vos modalités d'acquisition :

Examen écrit 3h. Copies couleurs.

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
    L'UE est acquise si Note finale >= 10
    • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

    Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux

    Vos modalités d'acquisition :

    Examen écrit 3h. Copies couleurs.

    Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
      L'UE est acquise si note finale transposée >= C
      • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

      Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique

      Vos modalités d'acquisition :

      Examen écrit 3h. Copies couleurs.

      Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
        L'UE est acquise si note finale transposée >= C
        • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

        La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

        Programme détaillé

        L'enseignement se structure autour de cours magistraux et de petites classes. Les cours dispensés embrassent l'ensemble des aspects théoriques et pratiques du module. Quant aux petites classes, elles peuvent prendre la forme de séances d'exercices ou de lectures dirigées d'articles scientifiques, offrant ainsi un apprentissage diversifié et approfondi.

         

        1er focus : Cycle du Phosphore

        • Sources naturelles (phosphates inorganiques, dérivés organiques)
        • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
        • Transformations en chimie (réduction en P4 puis dérivés)
        • Problématiques de recyclage

        2eme focus : Cycle de l'Azote

        • Sources naturelles (N2)
        • Usages : engrais, chimie (pollution, efficacité)
        • Transformations en chimie (réduction en NH3, puis dérivés)
        • Sources alternatives ?
        • Pollution : oxydes NxOy

        3eme focus : Hydrogène

        • Sources fossiles
        • Biohydrogène : enzymes et algues
        • Hydrogène naturel
        • Energies renouvelables : piles à combustible, électrolyseurs, photovoltaïque
        • Stockage

        4eme focus : Cycle du Carbone

        • Les différences sources de carbone
        • Molécules carbonées pour les carburants et l’énergie
        • Alternatives à la pétrochimie pour la chimie fine

        5eme focus : Cycle du Silicium

        • Sources naturelles
        • Réduction en Si pour l’électronique
        • Energie : photovoltaïque
        • Silanes

        6eme focus : Li

        • Sources naturelles, extraction, problématiques environnementales
        • Applications : Batteries
        • Chimie

        Mots clés

        chimie durable

        Méthodes pédagogiques

        cours magistraux, exercices, lectures guidées d'articles scientifiques
        Veuillez patienter