Propriétés Thermo-physique, Mécanique, Chimique et Minéralogiques des Matériaux Pétroliers et leur Valorisation. Application aux schistes Bitumineux de TIMAHDIT-(MAROC)

Abstract

Les schistes bitumineux sont des roches métamorphiques qui constituent une ressource importante en énergie. En effet, sa matière organique fossile est formée principalement de kérogène. Ils peuvent être exploités de deux manières différentes : soit par pyrolyse pour extraire du pétrole ou par combustion directe dans des centrales électriques pour la production d’électricité. L’objectif principal de ce travail est d’étudier expérimentalement les caractéristiques thermo physiques, mécaniques, chimiques et minéralogiques des schistes bitumineux pour les trois couches M, X et Y de la région de TIMAHDIT (Maroc). Et par la suite, valoriser leurs déchets, mélangés avec du ciment, comme matériaux de construction dans les bâtiments. L’approche expérimentale que nous avons choisie consiste à étudier le comportement thermique, pétro physique, chimique et minéralogique de ce matériau pétrolier. Ceci est témoin d’une dispersion très importante de la teneur en re organique et ce, afin d’identifier la nature de la roche et de mieux comprendre les processus de transferts de chaleur et de propagation des ondes sismiques. L’analyse microstructurale, chimique et minéralogique des différents échantillons ont été effectuées en utilisant le Microscope Electronique à Balayage couplée à EDX (MEB –EDX), la Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF), l’analyse thermique (ATG /ATD) et la diffraction de Rayon X (DRX). Les analyses petro- physiques ont été effectuées en utilisant la porosité par injection de Mercure, la perméabilité et les vitesses de propagation des ondes sismiques (𝑉𝑃 𝑒𝑡 𝑉𝑆). Par ailleurs, les propriétés thermo-physiques (la conductivité thermique, la capacité thermique C, la diffusivité thermique 𝐷 et l’effusivité thermique 𝐸 sont évaluées en fonction de la masse volumique de la matière organique, et ce à différentes températures (20 °C, 30°C, 40°C, 50°C et 60°C). L’incorporation des déchets de schistes dans le ciment portland a été étudiée en fonction de la température. Ces déchets permettent de diminuer les propriétés thermo-physiques dans le domaine de température etudié. Ce nouveau matériau, ciment en présence de déchet de schistes, présente une grande capacité d’isolation thermique dans le domaine de l'efficacité énergétique des bâtiments.