Optimiser la durabilité des structures offshore

Pour garantir leur sécurité et leur durabilité, il est nécessaire de connaître et de prédire l’évolution des matériaux qui les composent. Le milieu marin est un environnement difficile où se heurtent le vent, la houle, la salinité de l’eau de mer ou encore sa température.

Le projet GHARSA

Le projet GHARSA vise à mettre au point un système innovant qui va mesurer les dégradations des matériaux pleins ou creux (béton, composite, élastomère, etc.) des structures immergées causées par l’eau de mer, la partie chimique et par l’effet du chargement, la partie mécanique.

La première étape du projet a consisté à recréer de l’eau de mer en laboratoire, pour être capable de simuler les réactions chimiques comme en conditions réelles. Ensuite, un prototype a été imaginé pour immerger les échantillons dans cette eau de mer reconstituée. Des capteurs, placés sur le prototype, permettaient de réaliser les mesures. Ils étaient notamment capables de distinguer les effets de l’eau de mer sur les propriétés mécaniques (rigidité, résistance). Le prototype intégrait également la force mécanique avec une simulation de chargement et un phénomène de marnage.

L’étape suivante a été de développer un système de mesure pratiquement identique, mais à une échelle plus grande qui permettra, à terme, de suivre l’évolution des structures offshore en temps réel, et ainsi de mieux comprendre les mécanismes de dégradation.

Parmi les différentes observations réalisées, on peut noter le phénomène d’auto-cicatrisation du béton, provoqué par des réactions chimiques. Ce dispositif, qui a vocation à être breveté, devrait permettre de réduire le coût de maintenance et d’augmenter la durée de vie des structures offshore, tout en développant de nouveaux matériaux plus durables en collaboration avec les entreprises.

Rencontre avec Marinelle El Khoury, ingénieure de recherche à l’institut GeM

En quoi votre projet répond-il aux enjeux sociétaux ?

Dans le contexte de la crise énergétique et les questions de développement durable, les éoliennes en mer sont un dispositif que l’on souhaite utiliser de plus en plus. Il est donc important de bien les étudier pour tester les matériaux et vérifier leur sécurité et leur durabilité. Nous avons eu besoin d’un nouveau dispositif qui va nous permettre de réaliser ces tests, notamment sur les matériaux cimentaires, mais le prototype à grande échelle pourra être utilisé sur n’importe quel matériau.

Que vous apporte l’Institut Carnot MERS ?

Au-delà des financements, le réseau apporte des temps d’échange, de partage, et le lien avec le monde industriel. J’ai eu l’occasion de participer à des conférences, de concourir à des prix, et de présenter le projet à d’autres chercheurs et laboratoires. Tous ces échanges offrent une certaine ouverture et nous ont permis une valorisation scientifique du projet. Être en relation avec les entreprises facilite le lien pour l’intérêt industriel du projet, notamment pour la question des brevets. Le nouveau dispositif à grande échelle pourra être breveté grâce à l’aide du Carnot MERS, en lien avec des entreprises partenaires pour le tester.