Enrobés Bitumineux et Qualité de l'Air Urbain face au Changement Climatique EBQAIR // Asphalte pavement and urban air quality under climate change EBQAIR

La thèse EBQAIR explore les interactions entre un matériau majeur des environnement urbains : les enrobés bitumineux - conventionnels et innovants - et les polluants atmosphériques. Elle associe : l'Université d'Anvers, experte en matériaux innovants (recyclés, biosourcés, dopés en catalyseurs), et le CERI EE de IMT Nord Europe, spécialisé dans l'étude des processus hétérogènes et leurs impacts sur la qualité de l'air. Ces travaux de thèse visent à :

1 - Évaluer les processus de capture et de réactivité des enrobés vis-à-vis des polluants urbains inorganiques (tels que O₃, NO, NO₂) et organiques (tels que formaldéhyde, le méthanol, le toluène et le benzène).

2- Identifier le potentiel des enrobés à former des polluants secondaires gazeux et aérosols organiques secondaires (AOS).

3 - Proposer et évaluer des formulations innovantes d'enrobés intégrant des adsorbants et/ou catalyseurs pour réduire les émissions primaires et secondaires associées à ces matériaux.

L'approche expérimentale de ces travaux repose sur des essais en conditions contrôlées dans des chambres atmosphériques reproduisant les conditions environnementales urbaines et intégrant des formulations réelles d'enrobés. Les résultats fournissent des paramètres cinétiques et mécanistiques essentiels pour déterminer dans quelles conditions environnementales et dans quelle mesure les enrobés agissent comme des puits et/ou des sources de polluants. Ces données seront intégrées dans des modèles de qualité de l'air appliqués à Paris et à Lille afin de prendre en compte la contribution des enrobés à la qualité de l'air urbain et identifier les leviers pour que ces matériaux apportent des solutions d'amélioration de la qualité de l'air.

En termes de perspectives, cette recherche contribue au développement d'infrastructures urbaines durables et résilientes. Elle vise à ouvrir des pistes vers (i) la réduction des impacts environnementaux des enrobés, (ii) des stratégies pour intégrer des matériaux dépolluants à grande échelle, et (iii) des solutions concrètes pour une meilleure qualité de l'air en milieu urbain. De ce point de vue, elle répond aux attentes des pouvoirs publics et du monde socioéconomique en matière d'aménagement urbain et de qualité de l'air
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The EBQAIR thesis explores the interactions between a major material in urban environments: asphalt mixes - both conventional and innovative - and atmospheric pollutants. It brings together the University of Antwerp, an expert in innovative materials (recycled, bio-sourced, doped with catalysts), and the CERI EE of IMT Nord Europe, specialized in the study of heterogeneous processes and their impacts on air quality. This thesis aims to:

1 - Evaluate the capture and reactivity processes of asphalt mixes with respect to inorganic (such as O₃, NO₂, and NO₂) and organic (such as formaldehyde, methanol, toluene, and benzene) urban pollutants.

2- Identify the potential of asphalt mixes to form gaseous secondary pollutants and secondary organic aerosols (SOAs).

3 - Propose and evaluate innovative asphalt mix formulations incorporating adsorbents and/or catalysts to reduce primary and secondary emissions associated with these materials.

The experimental approach of this work is based on controlled tests in atmospheric chambers reproducing urban environmental conditions and incorporating real asphalt mix formulations. The results provide essential kinetic and mechanistic parameters to determine under which environmental conditions and to what extent asphalt mixes act as sinks and/or sources of pollutants. These data will be integrated into air quality models applied in Paris and Lille in order to take into account the contribution of asphalt to urban air quality and identify levers for these materials to provide solutions for improving air quality.

In terms of perspectives, this research contributes to the development of sustainable and resilient urban infrastructures. It aims to open avenues towards (i) reducing the environmental impacts of asphalt, (ii) strategies for integrating depolluting materials on a large scale, and (iii) concrete solutions for better air quality in urban environments. From this point of view, it meets the expectations of public authorities and the socio-economic world in terms of urban planning and air quality.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://institutminestelecom.recruitee.com/o/offre-de-these-enrobes-bitumineux-et-qualite-de-lair-urbain-face-au-changement-climatique-en-cdd-36-mois-a-imt-nord-europe

Financement d'une collectivité locale ou territoriale

IMT Nord Europe

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Un.e candidat.e francophone ou anglophone est préférentiellement attendu (niveau B2 minimum), avec des capacités validées en communication écrite et orale. Un niveau C1 en anglais est requis afin d'interagir dans un environnement de travail international. En termes de formation, le.la candidat.e sera préférentiellement titulaire d'un Master en chimie analytique ou Sciences de l'Atmosphère ou Sciences des Matériaux. Le.la candidat.e doit montrer un intérêt pour les projets de recherche expérimentaux, collaboratifs et multidisciplinaires. Idéalement le.la candidat.e présentera des compétences dans un ou plusieurs des domaines suivants : métrologie des polluants de l'air, mesure physique, interactions gaz-surface, traitement et analyse de données. Le.la candidat.e doit présenter des aptitudes en coordination de projet ; communication écrite et orale ; et surtout valorisation scientifique.
A French- or English-speaking candidate is preferred (minimum B2 level), with proven written and oral communication skills. A C1 level in English is required to interact in an international work environment. In terms of education, the candidate should preferably hold a Master's degree in Analytical Chemistry, Atmospheric Sciences, or Materials Sciences. The candidate should demonstrate an interest in experimental, collaborative, and multidisciplinary research projects. Ideally, the candidate will have skills in one or more of the following areas: air pollutant metrology, physical measurement, gas-surface interactions, and data processing and analysis. The candidate should demonstrate skills in project coordination, written and oral communication, and, above all, scientific dissemination.