Etude de l'impact de nouveaux gaz enrichis en hydrogène ou oxygène dans les stockages en aquifères

par Jean Mura

Projet de thèse en Génie des procédés

Sous la direction de Pierre Cezac et de Anthony Ranchou-peyruse.

Thèses en préparation à Pau , dans le cadre de École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques) , en partenariat avec Laboratoire de thermique energétique et procédés (laboratoire) depuis le 17-01-2022 .


  • Résumé

    TEREGA et STORENGY sont les deux opérateurs français de stockage de gaz naturel dans des structures géologiques profondes de très grandes capacités, tels que les aquifères souterrains profonds. Dans les prochaines années, un développement de ce qui est appelé « nouveaux gaz » est attendu tels que le biométhane (pouvant contenir de l'oxygène) et l'hydrogène, natif ou produit par électrolyse avec de l'électricité d'origine renouvelable. Ces nouveaux gaz pourront être amenés à circuler via le réseau de transport de gaz naturel. Les opérateurs TEREGA et STORENGY souhaitent anticiper le comportement de ces nouveaux gaz, en particulier l'hydrogène, dans le sous-sol de leurs stockages. Il est donc nécessaire d'identifier et de quantifier les processus biogéochimiques entre le gaz stocké, l'eau de l'aquifère et la roche réservoir afin de définir in fine une teneur limite acceptable en hydrogène dans le gaz naturel injecté dans les stockages. Les opérateurs souhaitent en particulier déterminer si l'hydrogène ou l'oxygène réagit de manière abiotique avec les ions dissous (sulfates, sulfures, nitrates, fer ferreux…) ou avec les minéraux, et avec quelle cinétique et dans quelle mesure l'introduction d'hydrogène ou d'oxygène impacte les communautés microbiennes autochtones : modifications des métabolismes, souring, biodégradation des BTEX, interactions avec le système microporeux (clogging, minéralisation…). Le projet de recherche proposé est pluridisciplinaire et implique des laboratoires de l'UPPA présentant des champs d'expertise complémentaires en particulier dans les domaines des procédés et de la microbiologie.

  • Titre traduit

    Study of the impact of new gases enriched in hydrogen or oxygen in aquifer storage


  • Résumé

    TEREGA and STORENGY are the two French operators of natural gas storage in deep geological structures of very large capacities, such as deep underground aquifers. In the coming years, a development of what are called "new gases" are expected such as biomethane (which may contain oxygen) and hydrogen, native or produced by electrolysis with electricity of renewable origin. These new gases may be required to circulate via the natural gas transmission network. The operators TEREGA and STORENGY wish to anticipate the behavior of these new gases, in particular hydrogen, in the basement of their storage facilities. It is therefore necessary to identify and quantify the biogeochemical processes between the stored gas, the aquifer water and the reservoir rock in order to ultimately define an acceptable limit content of hydrogen in the natural gas injected into the storage facilities. The operators wish in particular to determine whether hydrogen or oxygen reacts abiotically with dissolved ions (sulphates, sulphides, nitrates, ferrous iron, etc.) or with minerals, and with what kinetics and to what extent the introduction of hydrogen or oxygen impacts indigenous microbial communities: changes in metabolisms, souring, biodegradation of BTEX, interactions with the microporous system (clogging, mineralization, etc.). The proposed research project is multidisciplinary and involves UPPA laboratories with complementary fields of expertise, particularly in the areas of processes and microbiology