Eric Ferrage, Directeur de recherche au CNRS, donnera un séminaire sur la diffusion de l’eau dans les milieux poreux argileux: une question de changement d’échelle aux multiples enjeux.
Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers, UMR 7285 CNRS, Equipe Hydrasa, Université de Poitiers, 86022 Poitiers, France
Dec 8
10:30
E001
Abstract
La compréhension et la prédiction du transfert de l’eau et de solutés dans les milieux poreux argileux représente un enjeu sociétal d’importance dans de nombreux domaines (énergie, stockage, sols, …). En lien avec les petites tailles de pores, ces milieux sont le plus souvent peu perméables et les processus de transfert sont de nature diffusive. Dans les barrières ouvragées, telles que celles envisagées pour le stockage de déchets radioactifs, ces processus de diffusion sont censés conduire à une limitation de la migration des radionucléides. Dans le cas des sols, la formation de croûtes de battance riches en argiles limite la perméabilité en surface du sol, pouvant alors favoriser le ruissellement et l’érosion.
Pour ces systèmes, la question du changement d’échelle (moléculaire à décimétrique) dans la description mécanistique des paramètres contrôlant les processus de diffusion macroscopiques est particulièrement importante. A l’échelle d’une particule élémentaire argileuse, la combinaison de techniques expérimentales et de simulations moléculaires peut apporter des informations sur les propriétés structurales et dynamiques des fluides à l’interface solide-solution. Aux échelles supérieures, l’orientation préférentielle des particules argileuses lamellaires conduit à large variabilité dans la géométrie et la connectivité du réseau de pores. A ces échelles des progrès récents ont été réalisés dans le calcul de propriétés de transfert à partir de modèles 2D/3D de milieux poreux argileux virtuels ou issus de techniques d’imagerie.
Cette présentation se focalisera sur les différentes stratégies de changement d’échelle, permettant de relier les processus depuis la particule à son assemblage dans des milieux complexes et leurs apports dans la compréhension des propriétés géométriques et dynamiques de l’eau confinée dans les matériaux argileux naturels.