Stagiaire Ingénieur.e (H/F) - Iron fuel for industry decarbonization

LAB INDUSTRIE DU FUTUR – ENGIE LAB CRIGEN

Centre de Recherche et Innovation Gaz et Energies Nouvelles

Intitulé du stage : Stagiaire Ingénieur.e (H/F)

 Iron fuel for industry decarbonization: Value chain tool

La mission d'ENGIE Research & Innovation (R&I) est d'ouvrir de nouvelles voies pour accélérer la transition énergétique vers le zéro carbone en libérant le potentiel d'innovation.

Nous explorons et faisons passer à l'échelle les technologies qui accélèrent la transition énergétique.

Nous concevons et intégrons pour construire et orchestrer les systèmes énergétiques de demain.

Nous connectons les équipes de recherche et d'affaires, ENGIE et les écosystèmes externes.

WE ARE TRANSITION MAKERS

ENGIE R&I dispose de 5 centres de recherche, dont ENGIE Crigen :

ENGIE Lab CRIGEN est le centre de R&D du Groupe ENGIE dédié aux nouvelles énergies (hydrogène, biogaz et GNL), aux nouveaux usages de l’énergie dans les villes, les bâtiments et l’industrie de demain, et aux technologies émergentes (sciences informatiques & IA, drones & robots, nanotechnologies & capteurs).

ENGIE Lab CRIGEN conduit des projets de R&D et développe des pilotes pour les entités opérationnelles et corporate d’ENGIE et les clients externes, dans le but de maîtriser les technologies de demain, de les amener à maturité, et de préparer la transition énergétique et à la décarbonation des usages de l’énergie. Situé en région parisienne, il compte 180 collaborateurs. Sa valeur ajoutée réside dans l'innovation, la transformation des idées et des connaissances scientifiques en applications industrielles éprouvées ou en offres commerciales différenciantes.

Présentation :

ENGIE is a global energy player committed to “Net Zero Carbon” in 2045. Lab Crigen is the corporate R&D center having the mission to support the business providing cutting edge expertise. One of the core activities of the ENGIE-group is the “utility-as-a-service” (production of energy in decentralized assets for industrial clients). To achieve carbon neutrality, ENGIE considers a wide range of low-carbon solutions. In the near future, one of those could be Metal Fuels (MFs) [1].

MFs are a new and efficient energy carrier produced via green hydrogen (H2). By using an innovative burner/boiler concept, MFs allow to produce medium/high temperature steam for industrial usages and therefore is of interest for ENGIE group. Within the panorama of MFs, Iron due to its properties (energy density, safety, combustion properties and cost) is considered the most advanced one [2]. The figure below shows the typical Iron Fuel Reduction/Combustion cycle starting from green H2.

 Iron Fuel cycle (oxidation/reduction). Figure adapted from [3]

In the literature, first assessments of the iron value chain have been made for electricity production and retrofit of power plant [4].

The objective of this internship is to develop a techno-economic tool to evaluate the “power-to-iron” value chain (energy efficiency and CO2 emissions) going from green H2 sourcing to its usage in industrial boilers. Several hypotheses can be made on hydrogen sourcing (e.g. local, regional or long distance). Techno-economic considerations must be included in the study.

The engineering toolbox must be able to make:

• a techno-economic analysis of the iron fuel value chain (energy, CO2, techno-economics) for industrial steam production ;
• comparisons with alternative energy vectors (H2, NH3) ;
• a deep dive into a decentralized solution based on iron fuel (PV plant + electrolysis + iron fuel storage + iron boiler) ;
• several hypotheses on the production, transport, storage and utilization of iron for industrial steam generation.

[1] Bergthorson, J. M., Goroshin, S., Soo, M. J., Julien, P., Palecka, J., Frost, D. L., & Jarvis, D. J. (2015). Direct combustion of recyclable metal fuels for zero-carbon heat and power. Applied Energy, 160, 368-382.

[2] Metalot Website. 2024 Vision document Iron Power.

Link : https://www.metalot.nl/pdf/2024thepotentialofironpowermin.pdf

[3] Guhathakurta, S., Hemamalini, S. S., Ravi, A., & van Oijen, J. A. Modeling turbulence interaction with reacting iron particles.

[4] Neumann, J., Da Rocha, R. C., Debiagi, P., Scholtissek, A., Dammel, F., Stephan, P., & Hasse, C. (2023). Techno-economic assessment of long-distance supply chains of energy carriers: Comparing hydrogen and iron for carbon-free electricity generation. Applications in Energy and Combustion Science, 14, 100128.

Profil recherché :

• Niveau d’étude : Bac +5 (Master 2, 3e année d’école d’ingénieur, césure),

• Spécialité :  Energie, Simulation, Efficacité énergétique, Economie de l’énergie,
• Compétences technique : Bureautique, Excel, programmation (Python),
• Connaissances supplémentaires : Maîtrise de l’anglais.

Nous te proposons :

De travailler dans nos beaux locaux modernes, à deux pas de la gare et très bien desservis (15 min de Gare du Nord via le RER D – Tramway 11 – Métro 13 – lignes de bus 268 et 168).

Ton futur environnement de travail encourage la créativité, le développement professionnel et favorise l’échange entre collaborateurs.

Il sera possible d’effectuer du télétravail : si tu le souhaites à compter du 3ème mois de stage révolu (1 à 2 jours max/semaine) sous réserve de validation managériale, en transmettant le calendrier de présence aux RH.

Concernant tes avantages ? Possibilité de bénéficier d’indemnités logement (soumises à certaines conditions).

Durée du stage : 4 à 6 mois (variable en fonction du cursus) 

Date de début de stage : Mai-Juin 2025

Localisation :

 ENGIE Lab CRIGEN, 4 rue Joséphine Baker, 93240 STAINS

 Accès : 5 min du RER D Gare de Pierrefitte – Stains, 15 min de Gare du Nord.   

ENGIE LAB CRIGEN est une entreprise inclusive qui valorise la diversité des idées et des opinions, respecte l'équilibre entre vie professionnelle et vie privée et encourage la flexibilité.