Mécanismes physico-chimiques impliqués dans la durabilité d’un agglomérat sédimentaire innovant formé par électrolyse de l’eau en milieu marin

Abstract

Breveté par l’entreprise Géocorail SAS, le matériau Géocorail est un agglomérat sédimentaire formé par polarisation cathodique par courant imposé appliquée sur une grille enterrée dans des sédiments marins. L’objectif de cette étude est d’apporter des réponses relatives à la durabilité de ce matériau innovant une fois le courant de polarisation arrêté. Deux protocoles expérimentaux ont alors été mis en place. Des analyses de porosimétrie, de DRX couplé à l’ATG/DTG et de DRIFT ont ensuite été réalisées pour le suivi de l’évolution de leurs propriétés. L’étude de la poudre de matériau a révélé la formation de phases métastables de carbonates de calcium, phases non observées sur les blocs, comme précurseur à la précipitation de l’aragonite. Les analyses sur les blocs ont montré que la précipitation des carbonates de calcium s’effectue au détriment de la dissolution de la brucite avec un taux de substitution inférieur à 1. La comparaison de ces résultats à un modèle thermodynamique simple a permis d’affirmer que les mécanismes d’évolution y sont essentiellement contrôlés par la diffusion. De manière plus générale, le matériau est stable en eau de mer après 18 mois d’immersion, stabilité justifiée par une faible variation de la porosité. Ces résultats devront cependant être approfondis sur des matériaux formés en milieu naturel et pendant une durée de polarisation supérieure à 10 mois.