Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Mixing interfaces as reactive hotspots of porous media flows: theoretical upscaling, experimental imaging and field scale validation

Opis projektu

Punkty kontaktowe mieszania w substancjach porowatych: modelowanie i doświadczenia w różnych skalach przestrzennych

Substancje porowate są niemal wszechobecne w zastosowaniach naukowych i inżynieryjnych. Wśród wielu ich rodzajów możemy wymienić tkanki i błony biologiczne, ropę naftową i gaz, katalizatory, membrany, filtry i adsorbenty. Punkty styku płynów przepływających przez te substancje tworzą lokalne ogniska aktywności chemicznej i mikrobiologicznej, zarówno w układach inżynieryjnych, jak i naturalnych. Zmiany w gradientach stężeń w tych punktach mogą silnie wpływać na aktywność biochemiczną, ale zarówno obserwowanie tej dynamiki w mikroskali, jak i zwiększanie skali tych oddziaływań do poziomu całego układu, stanowią duże wyzwania. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu ReactiveFronts połączy teoretyczne, laboratoryjne i terenowe metody doświadczalne w celu ukierunkowania dynamiki reakcji w punktach styku i modelowania transportu reaktywnego w porowatych ośrodkach.

Cel

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).

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

ERC-COG - Consolidator Grant

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2014-CoG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITE DE RENNES
Wkład UE netto
€ 1 954 997,00
Adres
263 AVENUE DU GENERAL LECLERC
35042 Rennes
Francja
Region
Bretagne Bretagne Ille-et-Vilaine
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 998 747,00

Beneficjenci (2)