Missions

L’étude de la génération de l’hydrogène naturel fait actuellement l’objet de nombreux travaux de recherche, mais l’étude de sa migration et de son accumulation dans le sous-sol n’en est qu’à ses débuts. Le travail proposé s’intègre dans ce nouveau sujet de recherche.
Plus précisément, il s’agira d’améliorer la compréhension du système hydrogène du bassin de Sao Francisco au Brésil en testant, par simulation numérique, différents scénarios de systèmes « hydrogène » envisageables dans ce bassin. On utilisera pour ce faire une version prototype du logiciel commercial TemisFlow développé par l'IFPEN.

Activités

- Une première partie du travail consistera à réaliser une synthèse bibliographique pour compiler l’ensemble des données disponibles : cartes de profondeur des horizons, cartes de distribution des faciès sédimentaires, cartographie des failles, données de puits etc… afin de construire un modèle géologique conceptuel de ce bassin.
- Cette première étape sera suivie par la construction, dans TemisFlow, du modèle numérique du bassin à partir de ces données.
- La partie principale du travail consistera ensuite à simuler dans ce modèle différents scénarios de génération d’hydrogène et à analyser les chemins de migration associés ainsi que les possibilités d’apparition et d’accumulation d’hydrogène libre. On ajustera les paramètres des modèles afin que les résultats obtenus s’approchent au mieux des observations disponibles, notamment les émanations observées en surface et les données enregistrées dans les puits.
- L’analyse des résultats permettra de sélectionner les scénarios les plus vraisemblables, et de proposer un ou plusieurs scénarios cohérents sur le plan quantitatif du fonctionnement du système hydrogène du bassin de Sao Francisco.

Compétences

- Géologie, notamment la maîtrise des grands principes contrôlant l’architecture sédimentaire et structurale d’un bassin sédimentaire
- Maîtrise des processus physiques qui contrôlent la migration des fluides dans le sous-sol profond (Loi de Darcy généralisée)
- Une expérience en simulation numérique est nécessaire. Une connaissance du logiciel TemisFlow serait un plus.
- La connaissance des problématiques liées à l’hydrogène naturel serait un plus

Contexte de travail

L'hydrogène (H2) est la plus petite des molécules. Il s’agit d’une ressource très prometteuse car sa combustion ne produit que de l'eau et libère une importante quantité d'énergie. De nos jours, l’H2 est principalement obtenu par reformage d'hydrocarbures et ce procédé conduit à la production de CO2. L’H2 peut également être généré par électrolyse de l'eau en utilisant l'excès d'énergie produite par les énergies renouvelables. Il peut ensuite être transporté et stocké en grande quantité dans des réservoirs naturels souterrains, tels que des aquifères et/ou des gisements d'hydrocarbures épuisés.

Bien que les quantités restent à déterminer, l’H2 est également produit en tant que ressource géologique à partir d'émissions naturelles. L’H2 peut ainsi être à la fois un vecteur énergétique et une ressource et, à ce titre, joue un rôle central dans la stratégie de R&D d'Engie.

La chaire industrielle ORHYON (Micro-ORganismes et réactivité de l’HYdrOgèNe dans le sous-sol) s'appuie sur les forces complémentaires d'Engie, de l'UPPA et de l’IFPEN pour ouvrir la voie vers des solutions d’hydrogène durable compétitives. Ce projet dure quatre ans et consiste en six doctorats et post-doctorats axés sur la mobilité de l'H2 et la réactivité biochimique dans les milieux poreux naturels, des environnements profonds à la surface. Concrètement, les résultats apportés par ce projet conduiront à une meilleure compréhension des processus contrôlant la migration et la rétention de l'H2 dans les formations géologiques, mais aussi à de nouveaux outils et méthodologies pour réduire les risques liés au stockage géologique, pour préciser le potentiel de H2 en tant que ressource énergétique et fournir des conseils techniques pour son exploration et sa production.
Le/la post-doctorant(e) sera supervisé(e) par Marie-Christine Cacas-Stentz (IFPEN) et Jean-Paul Callot (Université de Pau et des Pays de l’Adour). Le/la post-doctorant(e) sera basé(e) sur l’IFPEN (France) mais des missions seront réalisées à l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (supportées par le projet).

Contraintes et risques

Poste basé à Rueil-Malmaison à l'IFPEN, avec des déplacements à Pau.

Informations complémentaires

Proposé pour une durée de 12 mois, ce contrat pourrait éventuellement être prolongé de 6 mois.
Outre le dépôt d'un CV et d'une lettre de motivation sur le portail emploi du CNRS, il est demandé aux candidats d'envoyer une lettre de 2 pages de descriptions de vos intérêts de recherche ainsi que les références de trois référents à :
marie-christine.cacas-stentz@ifpen.fr
jean-paul.callot@univ-pau.fr
arnaud.pujol@ifpen.fr
anthony.ranchou-peyruse@univ-pau.fr