Les gisements de charbon lorrain renferment une ressource en gaz non conventionnel (CH₄ majoritairement) estimée à 370 milliards de m³. Ils constituent de ce fait un atout important dans la politique d’indépendance énergétique de la France et de l’Europe à l’horizon 2020. En outre, le stockage de CO₂ dans les veines de charbon en vue de réduire l’émission des gaz à effet de serre, est présenté comme l’une des solutions les plus prometteuses du fait de la grande affinité du CO₂ avec le charbon.

Le présent sujet de thèse inscrit dans le cadre du projet REGALOR (REssources GAzières de LORraine), vise à améliorer la compréhension des échanges gazeux sur les sites d’adsorption du charbon lorrain dans un contexte d’injection de CO₂ et de récupération assistée de CH₄. Il vise aussi à mieux caractériser l’influence de l’eau sur le phénomène d’adsorption. Il s’agit d’un sujet qui vient compléter et améliorer les anciens travaux de recherche réalisés dans le cadre des projets ANR CHARCO et VELCO qui ont été menés en condition statique et sur du gaz pur. Ces travaux ont montré une influence négative de l’humidité sur la capacité d’adsorption du CO₂ sur le charbon à partir d’un nombre d’essais réduit. Les expériences de cette thèse seront réalisées en tenant compte des paramètres pression, température, contraintes in situ des veines de charbon. Des essais mécaniques en cellules triaxiales seront réalisés sur du charbon recompacté en vue de s’affranchir des soucis d’hétérogénéité liés au charbon ainsi que sur des échantillons naturellement fracturés. Le charbon lorrain sera caractérisé au moyen des méthodes de pétrophysique classique ; et d’autres paramètres tels que la fracturation, la nature et la maturité seront aussi déterminés. L’idée est de trouver les éventuels liens entre la capacité d’adsorption, l’humidité et les propriétés physiques du charbon lorrain.