Postdoctorant·e développement couplage compass-phreeqc

Description du poste

Métier

F08 Géochimie - Ingénieur·e / Chercheur·e

Intitulé du poste

Postdoctorant·e Développement couplage COMPass-PhreeqC

Contrat

Post-doctorat

Temps de travail

Temps complet

Durée du contrat

18 mois

Contexte

Rejoindre le Bureau de Recherche Géologique et Minière (BRGM), c’est intégrer l’établissement public de référence dans les sciences de la Terre rassemblant 1 000 personnes expertes et passionnées, réparties dans 29 entités implantées en France métropolitaine et d’outre-Mer. L’activité du BRGM a pour objectif la connaissance géologique et la compréhension des phénomènes liés au sol et au sous-sol, avec un enjeu : répondre aux défis des changements environnementaux à travers des projets innovants, à enjeux sociétaux.

Le lithium est un élément chimique critique qui joue un rôle clé dans la transition énergétique.
C’est l’un des principaux composants des batteries pour véhicules électriques, dont la demande mondiale continue de croître.
Selon le Ministère français de la Transition écologique, l’approvisionnement en métaux critiques, et en lithium en particulier, sera de plus en plus stratégique pour l’économie française de demain.
Parmi les sources potentielles de lithium identifiées en France, celles issues des saumures géothermales circulant dans les réservoirs profonds du Fossé rhénan supérieur (FRS) apparaissent particulièrement prometteuses.
Le BRGM, le service géologique national français, et Lithium de France, premier opérateur indépendant français de chaleur géothermique et de lithium, unissent leurs expertises dans une étude scientifique sur les ressources en lithium géothermal en Alsace du Nord.

Description de la mission

Notre projet de recherche vise à mieux comprendre les mécanismes d’enrichissement naturel en lithium dans les réservoirs géologiques et dans les eaux thermales qu’ils contiennent, en particulier dans la zone du FRS.
L’objectif est d’optimiser les méthodes de prospection et de définir les conditions de gestion durable de la ressource en lithium géothermal.
Grâce à une approche expérimentale en laboratoire couplée à des simulations numériques de type 0D à 3D, ce projet contribuera à une meilleure compréhension du cycle naturel du lithium et à évaluer comment cette ressource pourrait être exploitée de manière durable.
À terme, cette collaboration entre le BRGM et Lithium de France vise à préserver l’environnement naturel du lithium géothermal, assurant ainsi une ressource souveraine essentielle à la transition énergétique.
L’exploitation des réservoirs géothermiques profonds induit des perturbations hydrodynamiques, thermiques et chimiques qu’il est nécessaire de prédire afin de garantir la durabilité à long terme de ces réservoirs.
La modélisation numérique est un outil puissant pour évaluer ces perturbations aux effets non linéaires.
Les simulations couplées 3D thermo-hydrodynamiques-géochimiques envisagées dans le cadre du projet viseront à prendre en compte les effets réciproques des processus thermiques, hydrodynamiques et géochimiques dans le réservoir au cours de son exploitation, comme, par exemple, les modifications de porosité/perméabilité dues aux réactions de dissolution/précipitation dont la cinétique est favorisée par la température.
Dans le contexte géologique spécifique du Fossé rhénan supérieur (FRS), de telles simulations peuvent être réalisées grâce au développement d’un couplage entre un code thermo-hydrodynamique adapté aux milieux fracturés, à savoir le logiciel ComPASS, et un code géochimique, à savoir PhreeqC.
ComPASS repose sur des développements récents permettant de simuler les transferts hydrothermaux multiphasiques et multicomposants.
Les simulations peuvent être effectuées sur des maillages non structurés intégrant des réseaux de fractures complexes, dans lesquels l’écoulement est bidimensionnel, couplé à l’écoulement tridimensionnel dans la matrice poreuse (modèle hybride).
Pour le code géochimique PhreeqC, des modules (à savoir IPhreeqC et PhreeqC-RM) ont été spécifiquement développés pour faciliter son couplage avec des codes hydrauliques et de transport.
Les deux codes, ComPASS et PhreeqC, ont été développés pour permettre des calculs en parallèle.

Profil

Date de début souhaitée : 01/10/2025
Type de contrat : Post-Doctorant
Formation : Doctorat
Expérience : 1 - 5 ans

Le/la candidat(e) mobilisera les compétences et qualités suivantes :

• Travail en équipe,
• Capacités rédactionnelles,
• Bonnes compétences en programmation Python (la connaissance du C++ sera un atout),
• Expérience en modélisation de processus couplés (une expérience en modélisation de transport réactif et/ou en modélisation hydrothermale sera un plus).

Le travail post-doctoral prévoit la mise en œuvre d’un couplage séquentiel non itératif (SNIA) entre ComPASS et PhreeqC reposant sur PhreeqC-RM.
En plus de la gestion des bilans de matière, de charge et de chaleur lors des échanges d’information, le couplage devra prendre en compte le fait que les modifications de la chimie des fluides peuvent induire des réactions de dissolution/précipitation affectant la porosité et la perméabilité de la roche, et par conséquent la circulation des fluides.

Spécificité du poste

Dans un environnement favorable à l’équilibre vie professionnelle/vie privée, notamment grâce au télétravail, le BRGM se distingue par son climat de bienveillance et de convivialité.

Labellisé HRS4R en 2021, notre souhait est de vous accompagner tout au long de votre vie professionnelle au sein du BRGM. Nous mettons à votre disposition de nombreux dispositifs pour développer vos compétences et votre expertise, avec des possibilités d’évolutions et de mobilités géographiques.

Au BRGM, vous bénéficierez de plusieurs avantages tels qu’une rémunération basée sur 13 mois, des JRTT, un restaurant d’entreprise, des infrastructures sportives, des prestations vacances et loisirs, …

Le BRGM vous garantit une procédure de recrutement transparente. Pour postuler envoyez-nous votre candidature (CV actualisé et lettre de motivation), les candidatures seront examinées au fur et à mesure de leur réception.

Sachez que tous nos postes sont ouverts à tous, au BRGM, nous sommes attachés à la diversité !

Nous étudierons votre dossier de recrutement dès la fin de diffusion prévue. Si votre candidature est retenue, nous vous contacterons pour des entretiens de recrutement pendant lesquels vous échangerez avec la direction recruteuse, la direction RH et une direction transverse.