Domaine, spécialité : Génie des procédés
Mots-Clés :
Génie industriel, Matériaux, Logiciel, Électronique
Unité d’accueil : NIMBE/LICSEN
Résumé
Suivant une démarche écologique et économique, il est proposé de développer et optimiser un banc de tri, avec son interface de pilotage codée en python, de composants de cartes électroniques, qui concentrent les métaux aujourd’hui critiques.
Sujet détaillé
Si les déchets électroniques (DEEE) peuvent aujourd’hui être qualifiés de « mine urbaine », c’est parce qu’ils regorgent de métaux en crise d’approvisionnement indispensables à l’économie actuelle. Pourtant, dans la pratique, seulement une partie minoritaire de ces éléments est recyclée. Les barrières majeures aux processus de récupération étant la forte dilution et la variabilité de chaque espèce ainsi que la quantité de métaux différents en mélange dans le flux global de déchets.
Pour lever cette barrière, une solution est de trier en amont les composants qui concentrent les métaux critiques dans les cartes électroniques. Un premier prototype de banc de tri de composants intégrant de la computer vision sous lumière visible et de la spectroscopie en transmission de rayons X multi-énergie (MEXRT), a permis de démontrer qu’un recyclage économique rentable de quelques métaux actuellement inexploités était possible. Sur cette première version, les composants défilent sur une seule ligne à 10 kg/h. Le prototype devra être amélioré pour prouver qu’il est adaptable à échelle industrielle.
Lors du stage, l’étudiant(e) sera amené(e) à travailler sur l’optimisation de ce procédé permettant de valoriser les métaux critiques perdus, car actuellement non récupérés lors du recyclage des circuits imprimés. L’accent sera mis sur une optimisation du banc de tri lui-même ainsi que de l’interface codée en python. A son initiative, le stagiaire pourra également se former à la récupération sélective de métaux par voie chimique, la reconnaissance d’image par Deep Learning ou encore aux méthodes non destructives d’analyse chimique comme la fluorescence X.
Lors de ce stage, l’étudiant(e) sera exposé(e) à un environnement international et pluridisciplinaire, avec notamment la réalisation de développements expérimentaux dans des domaines variés tels que la mécatronique, la spectroscopie, la caractérisation et modélisation des matériaux, l’instrumentation. Ce stage est donc une excellente opportunité de croissance professionnelle tant d’un point de vue de vos connaissances, que de vos savoir-faire et savoir-vivre dans un milieu multiculturel international : le groupe au CEA étant bi-localisé sur Saclay et sur Singapour. Ce sera aussi l’occasion de mettre à profit vos connaissances concrètement pour atteindre un objectif ayant un impact environnemental potentiellement élevé, ainsi que de travailler votre anglais. Le sujet de ce stage se situe dans un domaine scientifique très « chaud » et compétitif, générant de nombreuses citations, et tout succès pourra être valorisé dans les meilleurs journaux et faire l’objet d’un dépôt de brevet. Ce stage est donc une excellente opportunité de croissance professionnelle tant d’un point de vue de vos connaissances, que de vos savoir-faire et de votre notoriété dans la communauté scientifique. Ce stage est financé dans le cadre de la collaboration entre le CEA et l’éco-organisme ECOLOGIC et s’effectuera à l’institut IRAMIS au sein de l’une de ses unités mixtes de recherche, le NIMBE. Il se fera aussi en collaboration avec l’institut LIST du CEA.
Lieu du stage
CEA-Saclay, (91) Essonne, France
Conditions de stage
- Durée du stage : 6 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 2
- Poursuite possible en thèse : Oui
- Date limite de candidature : 3 février 2025
Compétences requises
Méthodes, techniques :
Recyclage sélectif, Tri optique, Spectroscopie en transmission de rayons X multi-énergie (MEXRT)
Langue : Anglais
Liens utiles
Site web du laboratoire : iramis-devwp.extra.cea.fr/nimbe/licsen