Contexte:

Lors de ses chantiers de déconstruction de centrales thermiques ou cycles combiné gaz, EDF est confronté à des milliers de tonnes de bétons dont une partie présente une teneur en hydrocarbures élevée. Dans une vision d’économie circulaire, EDF souhaite identifier les bétons pollués aux hydrocarbures et les évacuer du site pour traitement et réemployer au maximum ceux qui ne le sont pas pour le comblement souterrain sur site. La bonne caractérisation des bétons pollués aux hydrocarbures est donc essentielle pour cette démarche.

Le coût de gestion des bétons pollués est d’autant plus important dans les sites insulaires car ces déchets doivent être rapatriés en métropole pour traitement. Ainsi, en raison du transport des bétons de déconstruction éliminés et de l’apport en matériaux alternatifs de comblements en cas de valorisation sur site, les gains se chiffrent en centaines de tonnes de CO₂eq et en millions d’euros par site insulaire.

C’est pourquoi un projet de thèse CIFRE est proposé pour répondre aux différents enjeux posés par cette problématique :

• Comprendre les mécanismes d’interaction des hydrocarbures avec les bétons : profondeur et type d’imprégnation, cinétique et mode de relargage, influence de la minéralogie, de la porosité et de la granulométrie, etc ;
• Apporter des compléments au contexte normatif et réglementaire en proposant une méthodologie de caractérisation et de gestion adaptée et reproductible pour ce type de déchets ;
• Diminuer les impacts environnementaux et les coûts financiers liés à la déconstruction et la gestion de ces matériaux.

Un tel travail de recherche sur les bétons, qui n’existe pas à ce jour dans la littérature, pourra conduire à la publication d’articles scientifiques et techniques et à la proposition d’une nouvelle norme de lixiviation ou de percolation adaptée à ces matériaux. L’association des différents acteurs autour de cette thèse permet de parfaitement compléter les travaux préliminaires réalisés par EDF R&D. Le BRGM et le LIEC, tous deux membres du GISFI (groupement d’intérêt scientifique sur les friches industrielles) sont quant à eux reconnus pour leurs travaux sur les sites et sols pollués et disposent de plusieurs moyens d’expérimentation : plateforme BRGM-PRIME (Plateforme pour la remédiation et l’innovation au service de la métrologie environnementale (Orléans) et station expérimentale du GISFI localisée sur le site d’une ancienne cokerie (Homécourt, Grand Est). Le BRGM travaille également sur les interactions entre les sols et les bétons, tandis que le LIEC en association avec la plateforme de géochimie organique de l’unité GeoRessources, étudie la réactivité des hydrocarbures (caractérisation, dégradation, lixiviation). Travaillant depuis de nombreuses années ensemble, le BRGM et le LIEC mettent en commun leurs expertises spécifiques et leurs dispositifs expérimentaux complémentaires pour conduire des projets de recherche à haute valeur ajoutée.

L’équipe encadrante souhaiterait pouvoir commencer cette thèse au premier semestre 2023. La thèse pourrait s’organiser en cinq étapes :

• Bibliographie scientifique et technique
• Échantillonnage et préparation des échantillons
• Caractérisation des bétons pollués aux hydrocarbures
• Expériences : lixiviation batch, percolation en colonne de laboratoire et colonne lysimètrique
• Modélisation des phénomènes de transfert

Profil souhaité

Ingénieur ou Master 2 dans le domaine de la Chimie organique et minérale avec de bonnes connaissances des constituants et structures des bétons. Une connaissance préalable des réglementations en matière de gestion et valorisation des déchets serait un plus.

Aisance à la rédaction d’écrits techniques et scientifiques en français et en anglais

Anglais opérationnel, aisance à lire des articles, à rédiger dans cette langue

La durée du contrat de thèse est de 36 mois.

Il est basé à EDF Lab Les Renardières, des déplacements et des séjours auprès de nos partenaires sont à prévoir.

Candidature:

Pour toute demande de candidature, merci d’adresser CV et lettre de motivation avant le lundi 30
novembre 2022 à :
    Pierre Faure (LIEC) : pierre.faure@univ-lorraine.fr
    Samuel Coussy (BGRM) : s.coussy@brgm.fr;
    Coryse Coudray-Decock (EDF) : coryse.coudray@edf.fr