 Thèmes de recherche
- Interaction microorganismes-matériaux
- Modélisation des interactions eau-roche
- Géochimie des analogues naturels aux sites de stockage de déchets.
Ces trois thèmes se recoupent et pourraient se résumer par : Modélisation cinétique de l'altération des silicates complexes
Le but de ma recherche est la quantification des paramètres qui déterminent dans le temps l'évolution géochimique des verres (volcaniques ou de confinement de déchets) et plus généralement des matrices de confinement de déchets au contact de solutions aqueuses en milieu naturel ou expérimental. Cette recherche présente un caractère fondamental, puisque la modélisation cinétique de l'altération des silicates est un domaine qui reste largement à explorer (notamment pour ce qui concerne l'interaction avec les bactéries), et un caractère appliqué puisque l'étude du comportement à long terme des déchets entreposés dans l'environnement représente une question d'actualité. Au problème du devenir des déchets radioactifs s'ajoute aujourd'hui celui de l'impact environnemental d'autres déchets potentiellement toxiques tels que les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères.
Ces études nécessitent une approche multidisciplinaire qui va du travail de laboratoire (mesure des cinétiques de corrosion, mécanismes à l'interface verre/solution, modélisation thermodynamique, rôle des bactéries, etc.) au travail sur des analogues géologiques qui permettent l'accès au long terme, mais également le test des hypothèses, des extrapolations ou des prédictions issues des modèles. L'étude des verres volcaniques comme analogues naturels des verres de confinement des déchets radioactifs ou comme référence pour les autres matrices de confinement de déchets constitue donc un pôle majeur de mon activité.
Principaux chantiers en cours
1 - Kerneos Aluminate
En collaboration avec l'Ecole des Mines de Douai, nous étudions la corrosion de matériaux cimentaires par Thiobacillus thiooxydans pour le compte de la Société Kernéos. Le contrat est couvert par une clause de confidentialité.
2 - Contrat GDR NOMADE
En collaboration avec le CEA (Marcoule) et l'ANSTO, Institute of Materials and Engineering Science (Australie), nous étudions l'influence de la métamictisation sur la lixiviation de zirconolite naturelle âgée de 560 Ma et riche en Th et U. Il s'agit principalement de mesurer des cinétiques de corrosion dans l'eau avant et après traitement (réorganisation de la structure par chauffage). La zirconolite est un analogue pour de nouvelles matrices de confinement de déchets radioactifs.
3- Mesure et modélisation de la vitesse de corrosion de vitrifiats de résidus d'incinération d'ordures ménagères
Ce travail expérimental et théorique a été réalisé dans le cadre d'un contrat avec l'Office Fédéral de l'Environnement, Berne, Suisse. Il s'agissait de mettre au point un test d'évaluation de la résistance à la corrosion par l'eau de ces verres et de déterminer les taux de relarguage des métaux lourds. Les résultats expérimentaux ont été comparés aux données du modèle de Paul pour le calcul des énergies d'hydratation.
Direction de thèse
Georges Aouad (Thèse ULP, Bourse MRT) : Influence des bactéries sur la stabilité à long terme des matériaux de confinement de déchets (co-direction J.L. Crovisier et P. Stille)
Le travail portait sur le rôle de Pseudomonas sp. au cours de l'altération de divers matériaux de confinement de déchets (verres, mâchefers, ciments et leurs analogues naturels) en collaboration avec des bactériologistes (V. Geoffroy et S. Vuillemier du Laboratoire de Microbiologie et de Génétique de l'Université Louis Pasteur).
Télécharger la thèse  (13 943 Ko) Mickael Bachelet (Bourse de la Présidence de l'ULP) : Rôle de Thiobacillus thiooxydans dans l'altération de silicates complexes (co-direction J.L. Crovisier et V. Geoffroy - Laboratoire de Microbiologie et de Génétique de l'Université Louis Pasteur). Il s'agit d'une part de développer des milieux de cultures spécifiques permettant l'analyse des traces et ultra-traces par ICP-MS et d'autre part de mesurer les conséquences de l'oxydation du soufre sur la dégradation de divers matériaux de confinement de déchets.
Activités d'enseignement
Responsable de l'UE Modélisation de l'interaction eau-roche: application aux matrices de confinement de déchets (Master)
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