Assainissement des eaux souterraines contaminées à l’aide de colloïdes et de diffusiophorèse : de la microfluidique aux expériences à l’échelle de la colonne

France
Publié il y a 1 mois
Organisation/Entreprise
UNIVERSITE D’ORLÉANS
Domaine de recherche
Ingénierie » Ingénierie des ressources en eau
Géosciences » Hydrologie
Sciences de l’environnement » Sciences de l’eau
La physique
Profil de chercheur
Chercheur de première étape (R1)
Pays
France
Date limite d’inscription
Type de contrat
Temporaire
Statut du travail
À temps plein
Date de début de l’offre
Le poste est-il financé par le programme-cadre de recherche de l’UE ?
HE/ERC
Numéro de réference
101039854
L’emploi est-il lié au poste du personnel au sein d’une infrastructure de recherche ?
Non

Description de l’offre

Projet ERC « TRACE-it » (2022-2027), résumé :

De nombreuses applications techniques prévoient l’utilisation de petites particules pour l’assainissement des eaux souterraines ou pour sceller les barrières de confinement géologique endommagées. Cependant, la livraison de matériaux dans une région contaminée ou endommagée est un défi. TRACE-it vise à contrôler le flux de particules colloïdales dans les environnements géologiques souterrains en utilisant des gradients de concentration de solutés in situ . Le phénomène, connu sous le nom de diffusiophorèse, présente un énorme potentiel pour déplacer les colloïdes vers des régions inaccessibles par le transport conventionnel. Le transport diffusiophorétique dans les milieux poreux a cependant reçu très peu d’attention jusqu’à présent. Comment utiliser des gradients de concentration de soluté pour transporter des colloïdes vers des régions cibles dans un milieu poreux ? L’équipe du projet TRACE-it utilise une approche combinée de modélisation expérimentale pour relever ce défi. Plus d’informations ici https://erc-trace-it.cnrs.fr/

Rôle du doctorant

L’objectif est de décrire le transport diffusiophorétique des colloïdes dans des milieux poreux à l’échelle des pores par des expériences microfluidiques, et à l’échelle macro par des expériences sur colonne centrimétrique. Les données expérimentales seront comparées aux modèles numériques développés dans notre groupe. Nous évaluerons notre capacité à contrôler les flux colloïdaux dans des milieux poreux à l’aide de gradients de concentration in situ (à partir d’un polluant se dissolvant dans l’eau, ou à partir d’une réaction minérale). L’objectif ultime est de diriger des particules spécialement conçues vers des régions contaminées ou endommagées en utilisant la diffusiophorèse pour l’assainissement. Pour cela, le candidat devra,

  • Réaliser une revue de littérature approfondie sur la diffusiophorèse en milieux poreux,
  • Concevoir et réaliser des expériences microfluidiques pour des géométries de milieux poreux représentatives de milieux poreux naturels afin de sonder le mécanisme diffusiophorétique dans un réseau de pores,
  • Concevoir et réaliser des expériences sur colonne centrimétrique pour étudier la réponse migratoire des particules à une distribution de gradients de concentration dans la colonne.,
  • Post-traitement d’une analyse de données expérimentales (traitement du signal et de l’image),
  • Confronter les données expérimentales microfluidiques au modèle de diffusiophorèse à l’échelle des pores développé par notre équipe,
  • Obtenez des courbes de rupture pour la concentration de particules et d’espèces (à la fois pour les expériences de microfluidique et à l’échelle de la colonne) et comparez-les au modèle à l’échelle macro développé dans le groupe.
  • Participer aux réunions de groupe hebdomadaires.
  • Présenter les résultats lors de conférences nationales et internationales et dans des revues de haut niveau, rédiger des rapports d’avancement.

Ces travaux permettront de concevoir de nouvelles stratégies d’assainissement pour amener les particules colloïdales vers les zones contaminées dans des environnements souterrains.

Les références:

S. Marbach, H. Yoshida, L. Bocquet (2020), Bilan de force local et global pour le transport diffusiophorétique , Journal of Fluid Mechanics : 892, A6.

S. Shin, J. Ault, P. Warren, H. Stone (2017), Accumulation de particules colloïdales dans les jonctions d’écoulement induites par l’écoulement des fluides et la diffusion », Physical Review X, 7

JST Adadevoh, C ; A. Ramsburg, RM Ford (2018), La chimiotaxie augmente la rétention des bactéries dans les milieux poreux avec piégeage résiduel de NAPL , Environement Science & Technology vol. 52, n° 13 p. 7289-7295

Exigences

Domaine de recherche
Ingénierie
niveau d’éducation
Master ou équivalent
Domaine de recherche
La physique
niveau d’éducation
Master ou équivalent
Domaine de recherche
Géosciences
niveau d’éducation
Master ou équivalent
Compétences/qualifications

Diplôme MSc ou ingénieur, formation en ingénierie, physique, matière molle, informatique, dynamique des fluides. Un goût prononcé pour la recherche et le travail en laboratoire, l’autonomie. Qualité rédactionnelle.

Langues
ANGLAIS
Niveau
Bien

Informations Complémentaires

Avantages

Collaborations

Le candidat rejoindra un réseau d’institutions de recherche nationales de pointe dont le CNRS, le BRGM, Sorbonne Université, Géosciences Rennes et l’Université de Pau et des Pays de l’Adour, et des collaborations internationales dont l’Université Heriot-Watt, Julich Forschungszentrum, l’Université de Gand. , TU Delft, Lawrence Berkeley National Lab, Université de Princeton et Université de Stanford.

Site Web pour plus de détails sur le travail

Caractéristiques de l'emploi

Catégorie emploiDoctorat, Ingénierie et technologie

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