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Precipitation triggered rock dynamics: the missing mesoscopic link

Descrizione del progetto

Contrastare i danni causati dal sale controllando la dinamica delle rocce attraverso l’analisi mesoscopica

I cambiamenti ciclici che si verificano durante l’erosione della roccia o nei siti geotermici o di sequestro di CO2 portano a cicli di precipitazione-dissoluzione dei sali, costituenti naturali delle salamoie all’interno della roccia, che potrebbero degradarne la struttura. Cosa innesca la dinamica delle rocce fino alla fratturazione durante la precipitazione del sale? Possiamo eventualmente controllare questo innesco? Il progetto PRD-Trigger, finanziato dall’UE, sostiene che la risposta si trova nella mesoscala, la scala della rete dei pori. Combinerà l’imaging a raggi X 4D con un simulatore numerico mesoscopico integrato nel flusso di lavoro di analisi delle immagini per identificare i fattori chiave dei danni indotti dalle precipitazioni. Successivamente, si procederà alla dimostrazione del controllo dei danni e della riparazione delle crepe su rocce a scala di nucleo. Questi metodi avanzati potrebbero essere utilizzati per aumentare la durata delle pietre utilizzate per le costruzioni, per proteggere i monumenti storici o per ottimizzare le tecniche di geoingegneria.

Obiettivo

Climate change leads to increasing weathering cycles on landscapes and the built environment. Promotion of alternative energy sources such as geothermal energy intensifies cyclic perturbations of the underground environment. Both lead to precipitation-dissolution cycles of salts, natural constituents of brines present inside porous rock. When precipitation occurs inside the pores, stresses build up which eventually crack the material. This might be a positive outcome, e.g. increasing the production rate of a geothermal reservoir, or on the contrary, be the cause of severe deterioration of natural building stones and coastal erosion.

What is the actual trigger for the dynamic response of a rock when precipitation occurs, and can we ultimately control this trigger? The answer lies at the meso-scale, i.e. the scale of the pore network, where precipitation-dissolution reactions, geometry changes and flow and transport properties changes meet. These reactions and changes are strongly coupled, but their respective importance for the resulting rock dynamics is unclear. A combined experimental-modelling approach will be developed, comprising: (1) 4D X-ray micro-tomographic experiments providing new insights in the correlations between transport-precipitation-deformation processes inside rock; (2) a virtual simulator for precipitation-triggered rock dynamics based on a unified phase-field description; (3) a model-based image analysis approach, combining the simulator and the experimental dataset through a Bayesian framework for properties and constitutive model identification and hierarchization. This hierarchization will pinpoint the governing trigger(s).

By acting on the trigger, controlled precipitation-induced cracking and crack healing will be demonstrated on core-scale rocks. The new experimental-modelling toolset will open new ways for improving building stones’ durability, cultural heritage and coastal protection, and geoengineering of the subsurface.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 491 330,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 491 330,00

Beneficiari (1)

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