Stockage en milieu géologique profond

Question 1

Propriété des minéraux argileux

Answer 1

1. Un des caractères particuliers des argiles est leur grande surface rapportée à leur masse
   (surface spécifique). Comme tous les minéraux finement divisés, cette caractéristique leur
   donne la propriété d’adsorber l’eau ou des molécules organiques telles que le glycérol ou
   l’éthylène-glycol
2. Une autre propriété fondamentale des argiles est la charge électrique que présentent les
   unités cristallines élémentaires. Les substitutions de cations de charge électrique différente
   provoquent alors une perte de la neutralité électrique du feuillet. La stabilité de l’édifice
   cristallin est alors assurée par la présence de cations compensateurs dans l’espace
   interfoliaire. Ces ions adsorbés en surface pourront être appelés “ions en position
   échangeable”. Ils peuvent être différenciés en 2 catégories:
   • ceux fortement liés à la surface comme les ions K+ dans le cas des illites ;
   • ceux facilement échangeables avec les ions de la solution.
   La somme en milliéquivalent de tous les cations adsorbés à la surface d’argile est appelée
   Capacité d’Echange Cationique (CEC en meq/1 OOg).

Question 2

2 perturbation oxydante majeure pouvant conduire à un milieu corrosif

Answer 2

1. intrusion et à la diffusion de 1’02 atmosphérique dans l’excavation
2. rupture de confinement (corrosion, perçage du conteneur … )) peut entraîner l’oxydation du milieu par radiolyse de l’eau interstitielle et la
   formation de H202, d’02 et de radicaux libres de type e-aq, H·, oH·,Ho2·· Cette radiolyse peut
   générer rapidement des conditions très oxydantes

Question 3

Composition générale des fluides réducteurs

Answer 3

riches en H2 libre, H2S, S02- et contiennent les formes aqueuses des espèces réduites (Fe2+, Mn2+ … )

Question 4

Principaux agents oxydant

Answer 4

Liquide : CO2/Matières organiques ; Fe3+ et Pyrite

Solide : O2 ; sulfates ; Nitrates

Question 5

Minéraux réducteurs dans les argiles

Answer 5

les minéraux “réducteurs” sont généralement ferreux tels que des silicates de type olivine détritique ou chlorites, des carbonates de fer de type sidérite FeC03 , ou des sulfures tels la pyrite FeS2. Les phyllosilicates ferreux (chlorites, serpentine, berthiérine) sont en effet des sources d’hydrogène lors de l’oxydation du Fe2
+ structural en Fé+

Question 6

Principaux agents réducteurs

Answer 6

Solution : H2 ; H2S ; SO42-

Porteurs de fer : Olivine ; Chlorite ; Sidérite ; Pyrite

Porteurs de carbone : Graphite ; Charbon; Lignite ; Huiles pétrole kérogène et matière organique

Oxydation microbienne