Topic description
Dans le contexte de la décarbonation industrielle et de la neutralité carbone, le stockage géologique du CO₂ dans les veines de charbon à bas TRL représente une solution prometteuse pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Les veines de charbon se caractérisent par une forte capacité d’adsorption du CO₂ supérieure à celle de méthane ce qui les positionne comme des cibles privilégiées pour la récupération de méthane. Cependant, ces milieux posent des défis majeurs : gonflement induit par l’adsorption, réduction de perméabilité, endommagement et fissuration qui affectent directement la sécurité du stockage. Le projet de thèse a pour objectif de caractériser et de modéliser le comportement thermo-chimio mécanique (TCM) des veines de charbon, en se focalisant sur les mécanismes de gonflement, de réduction de perméabilité et de fissuration provoqués par l’adsorption de CO₂.
La phase expérimentale (essais de gonflement sous CO₂, perméabilité, endommagement) sera réalisée sur la plateforme de l’Unité de Mécanique de Lille.
La phase numérique portera sur le développement de modèles multi-physiques (thermo-chimio mécaniques), s’appuyant sur la Méthode des Éléments Finis (MEF) et des approches discrètes.
Ces modèles seront rigoureusement validés par les données expérimentales, puis enrichis par des jumeaux numériques entraînés par apprentissage automatique (Machine Learning). Ces outils permettront de prédire les risques de fissuration et d’optimiser les scénarios d’injection de CO₂.
Ce travail, aligné sur la PTR3 de l’ADEME, contribuera directement à l’appui opérationnel des pouvoirs publics et des acteurs industriels dans le déploiement du CCUS (Capture, Utilisation et Stockage du Carbone) en France.
Starting date
-10-01
Funding category
Other public funding
Funding further details
36 mois à partir d’Octobre
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