Formulation de solutions pour réduire les émissions de COV des chaussées soumises au réchauffement climatique.

Les recherches réalisées à l'Université Gustave Eiffel et l’IMT Nord-Europe ont permis de développer des dispositifs de laboratoire et les utiliser pour caractériser des échantillons routiers sélectionnés afin d’évaluer leurs émissions de composés organiques volatils (COV). Elles ont par ailleurs souligné l’importance de ces émissions dans un contexte de réchauffement climatique et de promotion de la mobilité électrique. Ce projet de thèse prolonge les recherches initiées et leur confère un caractère opérationnel. Son objectif est d’investiguer les domaines de la chimie analytique, de la physique des matériaux et du génie civil pour formuler des revêtements routiers dont les émissions de COV sont caractérisées et minimisées sur l’ensemble de leur durée de vie.

La thèse se propose d’ouvrir deux verrous scientifiques ainsi qu’un verrou technique. Le premier verrou scientifique concerne les déterminants chimiques et structurels des émissions. Pour ce faire, les recherches commenceront par caractériser en laboratoire les effets de la matrice granulaire, des réseaux de bitume et de pores, ainsi que de la surface des revêtements sur la nature, l’intensité et la cinétique des émissions. Le second verrou scientifique concerne l’optimisation des propriétés physico-chimiques en vue de formuler des revêtements plus résilients. L’optimisation s’appuiera sur l’utilisation de l’intelligence artificielle qui sera entrainée au moyen des facteurs d’émission mesurés à différentes températures et niveaux de vieillissement, ainsi que des effets des déterminants scrutés. Le verrou technique implique la validation des performances des revêtements routiers optimisés. Pour ouvrir ce verrou, nous simulerons en laboratoire et au moyen de grands équipements un vieillissement physico-chimique et mécanique pour quantifier de manière réaliste la réduction des émissions à différents temps de vie ou niveau d’usage. L’objectif ultime de la recherche proposée est d’aboutir à une réduction des émissions de COV > 30% durant la phase d’usage tout en conservant les propriétés mécaniques et d’adhérence des chaussées.

Cette thèse sera réalisée en collabaoration entre l'Université Gustave Eiffel (laboratoires EASE et MIT) et l'IMT Nord Europe. 

Créé en 2010, le laboratoire EASE a construit son identité autour d’une démarche d’évaluation de l’exposition des personnes (voyageurs, riverains) et du milieu naturel (l'air, l'eau, les sols, la flore, la faune) aux risques d’accidents et de pollution induits par les transports routiers. Cette démarche s’appuie sur une compréhension des phénomènes qui sont à l’origine des risques et sur des méthodologies fiables pour le recueil des données nécessaires à l’analyse des phénomènes et leur modélisation.

Le laboratoire MIT s’appuie sur ses propres compétences pour améliorer les matériaux mais il collabore également de façon très active avec les autres laboratoires de l’université. Cette approche intégrée permet à l'université d'offrir une réponse globale aux défis qui se posent aux infrastructures de mobilité modernes : dimensionnement, durabilité, adhérence, bruit, analyse du cycle de vie, énergie

L'IMT Nord Europe / CERI EE développe une recherche orientée vers les sciences de l'atmosphère, la qualité des environnements intérieurs et les enjeux de l’efficacité énergétique et de la décarbonation

Le(la) candidat(e) sera de préférence, titulaire ou en voie d’obtention en 2026-2027 d’un diplôme d’ingénieur ou d’un master en physico-chimie des matériaux ou analytique, traitement statistique ou sciences de l’atmosphère et autres spécialités liées à la réduction de la pollution de l’air. Vous devez avoir une bonne affinité pour les aspects de développement et de caractérisation de matériaux innovants et des connaissances en analyses statistiques des données scientifiques, ce qui est indispensable pour le bon démarrage de la thèse et l’interprétation des données obtenues. Vous devez finalement faire preuve de curiosité, d’autonomie et d’ingéniosité, de précision et savoir vous organiser pour mener à bien votre recherche. Des aptitudes à rédiger et communiquer en langue anglaise dans des conférences ou revues scientifique internationales sont indispensables.