HY-GEO | Caractérisation des processus de production d’hydrogène induits par l’altération hydrothermale de minéraux ferromagnésiens |
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| Responsable scientifique : | Muriel ANDREANI (LST)
Laboratoire de Sciences de la Terre |
| Partenaire(s) : | Philippe GOUZE (GM)
Géosciences Montpellier |
Aline AUROUX (IRCE) | |
De l’hydrogène est produit naturellement au niveau de champs hydrothermaux océaniques par réaction hydrothermale entre l’eau de mer et des minéraux férromagnésiens de type olivine et pyroxène (réaction de serpentinisation). Cette source énergétique potentielle est un système propre n’impliquant pas de C. Nous proposons donc dans ce projet d’étudier le potentiel de ces réactions d’altération pour la production d’H2 en vue d’applications industrielles en caractérisant les mécanismes réactionnels et les paramètres qui contrôlent son rendement. Pour cela nous proposons une étude intégrée comprenant tout d’abord l’analyse de systèmes naturels océaniques afin d’identifier les phases pouvant jouer un rôle réactif et/ou catalytique. Un inventaire du matériel rocheux et des sources naturelles accessibles sera également fourni. Cela est complété par deux approches expérimentales originales et complémentaires. La première permettra de reproduire les réactions de serpentinisation en conditions hydrothermales en cellule enclume diamant et de mesurer in situ par spectrométrie Raman l’évolution des phases solides et la composition du fluide. La modélisation ab initio des spectres Raman permettra une interprétation quantitative des données en terme d’abondance et de chimie des phases minérales. Ainsi nous caractériserons les cinétiques et les chemins réactionnels, avec une attention particulière pour les mécanismes catalytiques potentiels à micro-/nano-échelle pouvant optimiser la production de H2. La seconde approche, par percolation réactive, a pour objectif de caractériser la dynamique de ces processus à l’échelle de Darcy, et d’étudier le rendement et pérennité des réactions en fonction des propriétés du milieu et du forçage hydrodynamique. | |