ED Sciences Chimiques
Carbonatation et propriétés de refroidissement radiatif du silicate de calcium pour des applications dans le ciment
par Ebtisam Tarek Mohammed SAEED (ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 12h15 - Sala de Grados, second floor University of the Basque Country (EHU/UPV), Facultad de Psicología, Tolosa Hiribidea 70, 20018 Donostia / San Sebastián, Gipuzkoa
devant le jury composé de
- María Saiz SANTOS - Professeure - University of the Basque Country UPV/EHU - Examinateur
- María José COCERO - Full professor - University of Valladolid - Rapporteur
- François MARTIN - Full professor - University of Toulouse III - Examinateur
- Laurence CROGUENNEC - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
- Katerina IOANNIDOU - Chargée de recherche - Université de Montpellier - Rapporteur
Les minéraux de silicate de calcium suscitent un intérêt croissant en raison de leurs propriétés physicochimiques et de leurs applications potentielles dans les domaines industriel et environnemental. Ils ont notamment été étudiés pour la séquestration du CO₂ par carbonatation minérale. Cependant, les silicates naturels présentent souvent une réactivité limitée et nécessitent des conditions sévères, telles que des températures élevées, des pressions importantes ou des temps de réaction prolongés, afin d'obtenir des conversions significatives du CO₂. De plus, l'extraction et le traitement de ces minéraux impliquent des opérations intensives et l'utilisation d'équipements spécialisés pour obtenir des matériaux suffisamment purs et finement broyés. Ces limitations soulignent la nécessité de développer des précurseurs silicatés nanostructurés à réactivité améliorée capables de capter efficacement le CO₂ dans des conditions plus douces. Dans ce travail, la xonotlite, un silicate de calcium hydraté de formule Ca₆Si₆O₁₇(OH)₂, a été synthétisée à l'aide d'une technologie d'écoulement en eau supercritique (SCW), permettant la production rapide d'une xonotlite de haute pureté en seulement 7 à 10 secondes, avec des tailles cristallines ajustables. Une forme amorphe de xonotlite a également été produite dans des conditions ambiantes, réduisant davantage les besoins énergétiques. La carbonatation de la xonotlite conduit à la formation de carbonates de calcium stables et de silice amorphe, offrant une voie prometteuse pour la capture, l'utilisation et le stockage du carbone (CCUS) tout en générant des sous-produits minéraux valorisables. Par ailleurs, une wollastonite nanostructurée a été synthétisée par déshydratation de la xonotlite à relativement basse température en présence d'eau. La wollastonite obtenue présente une surface spécifique plus élevée et une cinétique de dissolution améliorée par rapport à la wollastonite naturelle, ce qui conduit à de meilleures performances de carbonatation. Les expériences ont montré une absorption significative du CO₂ ainsi que la formation de carbonates de calcium stables accompagnés de silice amorphe. Les résultats indiquent que la xonotlite amorphe favorise la formation rapide de plusieurs polymorphes de CaCO₃, tandis que la xonotlite hautement cristalline se transforme plus lentement en calcite stable. Malgré ces différences de cinétique, toutes les phases synthétisées présentent un potentiel comparable de stockage du CO₂. Au-delà de la séquestration du carbone, le développement de matériaux cimentaires capables d'améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments constitue également un axe important. Une approche prometteuse est le refroidissement radiatif passif, dans lequel les matériaux émettent un rayonnement thermique à travers la fenêtre de transparence atmosphérique (8–13 µm) tout en réfléchissant la majeure partie du rayonnement solaire incident. Les matériaux présentant une forte réflectance solaire et une forte émissivité infrarouge peuvent dissiper passivement la chaleur vers l'espace, permettant aux surfaces de se refroidir en dessous de la température ambiante sans consommation d'énergie. La xonotlite présente également des propriétés optiques favorables au refroidissement radiatif. Des pâtes de ciment incorporant la xonotlite synthétisée ont donc été préparées et évaluées en termes de comportement d'hydratation, de performances mécaniques et de propriétés optiques. Les résultats montrent que la xonotlite peut améliorer les performances fonctionnelles et mécaniques des matériaux cimentaires tout en offrant une capacité accrue de refroidissement radiatif. Cette thèse introduit ainsi la xonotlite comme un nouveau silicate de calcium réactif pour les applications de carbonatation minérale et de refroidissement radiatif.
ED Entreprise Economie Société
Le poids des inégalités: chocs environnementaux, écarts socio-économiques et obésité au Chili et en Inde
par Valentina ALVAREZ SAAVEDRA (BSE - Bordeaux sciences économiques)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de séminaires BSE 16 Av. Léon Duguit, 33600, Pessac
devant le jury composé de
- Matthieu CLEMENT - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Pierre LEVASSEUR - Chargé de recherche - INRAE - CoDirecteur de these
- Julie LOCHARD - Professeure des universités - Université Paris-Est Créteil - Rapporteur
- Isabelle CHORT - Professeure des universités - Université de Pau et des Pays de l'Adour - Rapporteur
- Luca TIBERTI - Associate Professor - Università degli studi di Firenze - Examinateur
- Eric ROUGIER - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
Le changement climatique, les inégalités sociales et l'obésité sont trois crises du XXIe siècle étroitement interconnectées. La progression rapide du surpoids, notamment dans les pays émergents, reflète des contraintes structurelles. Autrefois signe de richesse, l'obésité touche désormais de manière disproportionnée les plus défavorisés, et en particulier les femmes. Les chocs environnementaux – notamment la variabilité climatique et les catastrophes naturelles – amplifient ces vulnérabilités en perturbant les moyens de subsistance, la qualité de l'alimentation et les opportunités d'activité physique. Leurs effets combinés pèsent de manière disproportionnée sur les populations vulnérables, les enfermant dans des cycles de désavantage aux implications majeures pour le développement durable et la justice sociale. Cette thèse examine certaines relations clés reliant les inégalités environnementales, économiques, de genre et nutritionnelles. Elle se concentre principalement sur le Chili, cas emblématique de forte inégalité, de vulnérabilité climatique et d'obésité, et est complétée par le cas de l'Inde, contexte marqué par des normes de genre profondément ancrées. La thèse comprend quatre études empiriques indépendants. Le chapitre 1 montre que les anomalies météorologiques aggravent les inégalités de revenus au niveau municipal au Chili, principalement en augmentant la part des revenus les plus élevés. Le chapitre 2 révèle que les chocs thermiques augmentent le poids corporel des individus à faible statut socioéconomique par une dégradation de la qualité alimentaire et une réduction de l'activité physique, sans effet notable sur les groupes plus favorisés. Le chapitre 3 exploite le caractère inattendu du séisme chilien de 2010 pour identifier des augmentations à court terme de l'obésité, particulièrement prononcées chez les femmes et les ménages défavorisés. Le chapitre 4 examine comment les contraintes de genre influencent les résultats nutritionnels des femmes en Inde, montrant que différentes dimensions des inégalités ont des effets distincts sur le poids corporel, contribuant au double fardeau de la malnutrition. Les résultats montrent comment les chocs environnementaux et les inégalités sociales produissent des résultats nutritionnels inégaux. Bien qu'ancrés dans les cas du Chili et de l'Inde, ces résultats éclairent des défis mondiaux plus larges et soulignent la nécessité de politiques intégrées combinant adaptation climatique, protection sociale et systèmes alimentaires et de santé équitables. Ils mettent aussi en évidence l'importance d'interventions ciblées pour protéger les populations les plus vulnérables.