Projektbeschreibung
Mischungsgrenzflächen in porösen Medien: Modellierung und Experimente über räumliche Größenordnungen hinweg
In wissenschaftlichen und technischen Anwendungen sind poröse Medien nahezu allgegenwärtig. Zu den unzähligen Arten poröser Medien gehören biologische Gewebe und Membranen, Öl und Gas, Katalysatoren, Membranen, Filter und Adsorptionsmittel. Die Mischungsgrenzflächen von Flüssigkeitsströmen durch poröse Medien lassen stets, sei es in künstlichen oder natürlichen Systemen, lokal begrenzte Hotspots chemischer und mikrobiologischer Aktivität entstehen. Veränderungen der Konzentrationsgradienten an diesen Grenzflächen können sich stark auf die biochemische Aktivität auswirken, jedoch ist es schwierig, diese Dynamik auf der Mikroebene zu beobachten und sie auf ihre Auswirkungen in der Systemebene hochzurechnen. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts ReactiveFronts werden theoretische, labortechnische und experimentelle Methoden kombiniert, um die reaktive Grenzflächendynamik und die reaktive Transportmodellierung in porösen Medien zu untersuchen.
Ziel
In porous media, mixing interfaces such as contaminant plume fringes or boundaries between water bodies create highly reactive localized hotspots of chemical and microbiological activity, whether in engineered or natural systems. These reactive fronts are characterized by high concentration gradients, complex flow dynamics, variable water saturation, fluctuating redox conditions and multifunctional biological communities. The spatial and temporal variability of velocity gradients is expected to elongate mixing interfaces and steepen concentration gradients, thus strongly affecting biochemical reactivity. However, a major issue with porous media flows is that these essential micro-scale interactions are inaccessible to direct observation. Furthermore, the lack of a validated upscaling framework from fluid- to system-scale represents a major barrier to the application of reactive transport models to natural or industrial problems.
The ambition of the ReactiveFronts project is to address this knowledge gap by setting up a high level interdisciplinary team that will provide a new theoretical understanding and novel experimental imaging capacities for micro-scale interactions between flow, mixing and reactions and their impact on reactive front kinetics at the system scale. ReactiveFronts will develop an original approach to this long-standing problem; combining theoretical, laboratory and field experimental methods.The focus on reactive interface dynamics, which represents a paradigm shift for reactive transport modelling in porous media, will require the development of original theoretical approaches (WP1) and novel microfluidic experiments (WP2). This will form a strong basis for the study of complex features at increasing spatial scales, including the coupling between fluid dynamics and biological activity (WP4), the impact of 3D flow topologies and chaotic mixing on effective reaction kinetics (WP3), and the field scale assessment of these interactions (WP5).
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik microfluidics
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik Fluiddynamik
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-CoG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
35042 RENNES
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.