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03/05/2013

Écologie, industrie automobile et hydrocarbures : les géosciences sur tous les fronts

Des sciences qui mobilisent les jeunes chercheurs de MINES ParisTech.

Zoom sur trois recherches en Géosciences, présentées par des doctorants lors des Journées GRN (Géosciences et ressources naturelles) d'avril 2013.

Écologie, industrie automobile et hydrocarbures : les géosciences sur tous les fronts La diversité des recherches en Géosciences, exposée à MINES ParisTech.

Des études environnementales à l’analyse des systèmes géologiques, les géosciences se caractérisent par un fort couplage entre modélisation, pratiques expérimentales et études de terrain. Les 22 et 23 avril, les jeunes chercheurs du Centre de Géosciences MINES ParisTech ont présenté leurs résultats à l’occasion des Journées des doctorants - Géosciences et Ressources naturelles 2013. Nous vous proposons de découvrir trois d’entre eux dont les travaux de recherche témoignent de la diversité des applications de ce domaine.

Maxime Vacelet : De la compréhension des plissements de terrain à la recherche d’hydrocarbures

« Les réservoirs d’hydrocarbures plissés contiennent généralement des fractures naturelles », commence par expliquer ce doctorant qui se projette déjà dans une carrière de consultant auprès des entreprises exploitant les ressources naturelles. Maxime Vacelet étudie un plissement de terrain appelé l’anticlinal de Boltaña. Situé en Espagne, dans la partie sud des Pyrénées, ce pli concave impliquant des couches sédimentaires présente des caractéristiques analogues aux structures contenant potentiellement des hydrocarbures.

En intégrant des observations de terrain à grandes échelles, des analyses microscopiques des textures et une étude cinématique de la croissance du pli, le doctorant cherche à comprendre ce qui a provoqué la fracturation des formations rocheuses. Les résultats obtenus apportent une meilleure compréhension de la dynamique de cette région. Ces connaissances devraient permettre d’optimiser les travaux de prospection des exploitants d’hydrocarbures dans des zones similaires, comme la chaîne plissée du Zagros en Iran.

Ghassan Jomaa : Modéliser les dégagements gazeux lors de coulée de pièces automobiles

La fabrication de certaines pièces automobile se fait grâce à la coulée et la solidification d’un métal en fusion dans un moule. Les formes intérieures de pièces fabriquées sont obtenues par l’insertion dans le moule de noyaux de sable durci par des résines organiques. Lors de ce procédé de fonderie, la température du métal en fusion produit des dégagements gazeux liés à la combustion des résines qui nuisent à la qualité des pièces produites.

Dans le cadre de sa thèse, Ghassan Jomaa développe une démarche interdisciplinaire pour modéliser ce processus et identifier la cause de ce dégagement. Cette approche allie plusieurs modèles numériques (modèle d’écoulement de gaz, modèle thermique, modèle chimique, couplages divers) issus des modèles de géosciences. Ils permettent de tester l’impact de la pyrolyse et des grandes variations de température et de pression. Chose qui était auparavant uniquement faite par le biais de multiples expériences menées par les industriels pour améliorer leurs procédés.

Lauriane Vilmin : Simulation des nitrites dans la Seine

La présence de nitrites en grande quantité dans les eaux peut être toxique pour les espèces vivantes. C’est un facteur de qualité de l’eau qui est réglementé à l’échelle européenne. Dans le cadre de sa thèse, Lauriane Vilmin étudie une portion de la Seine de 230 km. Elle se base sur des échantillons hebdomadaires prélevés entre les années 2007 et 2011, sur des analyses ponctuelles de l’eau et utilise le logiciel ProSe qui, pour l’instant, produit des estimations de concentrations en nitrites parfois surestimées.

Impact de la navigation, hydrodynamique, processus d’érosion et écoulement des matières en suspension sont intégrés dans cette approche très complète qui vise à diminuer les biais du calcul des concentrations en paramétrant le modèle grâce à l'analyse des prélèvements. Une partie du travail vise à mieux comprendre les processus biogéochimiques dans les vases et l’action des bactéries responsables des processus de nitrification. À terme, ses recherches permettront de fournir un logiciel d’estimation plus fiable de la qualité des eaux dans une zone fortement urbanisée.

Article rédigé par Laurence Bianchini - MyScienceWork.

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Diversité des recherches en Géosciences - MINES ParisTech

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