Christian Simon

Maître de conférences – Université P. et M. Curie

Habilité à diriger les recherches (novembre 2011).

Membre nommé 31ème section du CNU.

Autres expériences

2011-2013 : Chargé de mission au Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (Direction Générale de la Recherche et de l’Innovation) – à 60% – dans le secteur Energie, Développement durable, Chimie et Procédés.

Thèmes de recherche

Application de la dynamique moléculaire aux liquides ioniques d’intérêt pour les applications de production, stockage et transport de l’énergie.

Objets et contexte

Les systèmes étudiés sont des liquides ioniques et peuvent se répartir en trois catégories :

• solutions à base de fluorure d’hydrogène
• sels fondus fluorés à haute température
• liquides ioniques protiques à température ambiante

Ces systèmes interviennent dans diverses applications : nucléaire (production de difluor, séparation des déchets, réacteurs de « 4ème génération »), solaire thermodynamique (caloporteurs), et pile à combustibles (ainsi que les batteries) :

Dans toutes ces applications, on retrouve des défis communs :

• calculer les propriétés de transport (conductivité électrique, viscosité, auto-diffusion), et comprendre les facteurs les influençant
• évaluer les grandeurs thermodynamiques pour alimenter les modèles de niveau « génie des procédés »
• définir la spéciation dans ces milieux ; c’est indispensable dans de nombreuses situations :
  — utilisation des sels fondus pour la séparation de déchets nucléaires,
  — précipitation d’impuretés dans les procédés en cours de fonctionnement,
  — corrosion des matériaux
• évaluer potentiels chimiques des solutés, du solvant, définir et calculer l’acidité des milieux

Méthodes

Ces objectifs imposent la dynamique moléculaire comme outil. La dynamique moléculaire quantique est nécessaire pour aborder le réactivité mais seule la dynamique moléculaire classique permet le calcul des grandeurs de transport. Ceci exige des modèles correctement paramétrés, que nous obtenons… à partir de dynamique moléculaire quantique.

Soutiens

Ces travaux sont (ou ont étés) soutenus par :

• Programme PACE du CNRS :
  — PCR « réacteur à sel fondus »
  — GdR PARIS
  — GdR Gédépéon
• ANR PAN-H, projet CLIPPAC
• Programme HPC-Europa

Collaborations

• internes : H. Groult, M. Salanne
• externes :
  — P.A. Madden (univ. Edimbourg)
  — G. Ciccotti (univ. la Sapienza, Rome)
  — M.L. Klein (univ. Pennsylvanie)
  — C. Bessada et A.-L. Rollet (CRMHT Orléans, CNRS)

Prix

Co-lauréat 2007 avec V. Marry (porte-parole de l’équipe), B. Rotenberg, N. Malikova, M. Salanne, J.-F. Dufrêche, et P. Turq du Prix du magazine « La Recherche » mention « énergie », parrainé par Areva.

Activités d’expertise

2002-2004 : Au sein du programme « Energie » du CNRS, membre du Groupe d’Analyse Thématique n°11a (nucléaire du futur), qui a débouché sur la création du PCR-RSF mentionné ci-dessus.

2004 : Membre du groupe d’examen technologique indépendant (ITRG – Independant Technology Review Group) d’un réacteur à très haute température (VHTR) pour le compte de l’INEEL, laboratoire dépendant du DoE des Etats-Unis (ministère de l’énergie), devenu depuis INL.

Enseignements passés

• en L1 :
  — LXCX, module de culture scientifique, « Energie et Environnement »
  — LC103, TP de chimie du module « Chimie et Société »
• en L2
  — LC211, module d’ouverture, « Enjeux environnementaux de la production d’énergie »
  — LC102, chimie des solutions, pour les élèves du cursus commun Sciences-Po/UPMC
• A l’ENSCP :
  — TD de théorie des groupes d’Hervé Lemarchand
  — TD de physique statistique d’Hervé Lemarchand
  — supervision des projets informatiques de 2ème année (en langage C).
• en M1 de l’ENS, tutorat dans le cadre du cours de modélisation moléculaire.

J’ai précédemment assuré des TD et TP de LC302 (thermodynamique et électrochimie).

En 2001, 2002 et 2003, j’ai été en charge du cours « Introduction à la modélisation moléculaire » du DEA Multinational de Chimie Moléculaire de l’Ecole Polytechnique.

HAL