Interaction fluide-roche dans le contexte du stockage souterrain de l'hydrogène

Fluid-rock interaction in the context of underground hydrogen storage

• Auteur / Autrice : Rania Chaabi
• Direction : Ahmed Rouabhi, Paolo Stringari
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géosciences et géoingénierie
• Date : Inscription en doctorat le 15/11/2024
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Géologie de l'Ingénieur et Géomécanique
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Mines Paris-PSL

Mots clés

Mots clés libres

Thermodynamique

Mélange bi-phasique

Couplage hydro-mécanique

Thermodynamics

Two-phase mixture

Hydro-mechanical coupling

Résumé

Étant donné ses perspectives prometteuses du point de vue énergétique, politique et environnemental, l'hydrogène est actuellement considéré comme l'un des vecteurs énergétiques les plus intéressants pour assurer une transition écologique réussie. Ce succès doit s'accompagner de techniques de stockage massif permettant de réguler les écarts entre l'offre et la demande. Les deux méthodes de stockage les plus adaptées sont les cavités salines et les milieux poreux naturels sous forme de gisements d'hydrocarbures épuisés ou d'aquifères. Dans ces deux configurations de stockage, des échanges de masse ont lieu entre l'hydrogène stocké et l'environnement environnant. Le sujet de thèse proposé concerne l'étude des échanges de masse qui se produisent dans les cavités salines et les milieux poreux naturels entre un mélange de gaz à base d'hydrogène et l'environnement environnant. Cela inclut le comportement thermodynamique du mélange gazeux, son interaction avec la solution aqueuse présente et sa perméation dans la roche du dépôt.

Given its promising prospects from an energy, a political, and an environmental point of view, hydrogen is currently considered as one of the most interesting energy vectors to ensure a successful ecological transition. This success must be accompanied by massive storage techniques making it possible to regulate the gaps between supply and demand. The two most suitable storage methods are salt caverns and natural porous media in the form of depleted hydrocarbon deposits or aquifers. In these two storage layouts, mass exchanges take place between the stored hydrogen and the surrounding environment. The proposed PhD subject concerns the study of mass exchanges that occur in salt caverns and natural porous media between a mixture of hydrogen-based gases and the surrounding environment. This includes the thermodynamic behavior of the gas mixture, its interaction with the present aqueous solution, and its permeation into the rock of repository.