Symposium

Il y a quelques semaines, j’ai participé à un symposium organisé dans le cadre du groupe Energy Theme de l’université. Ce groupe regroupe toute la recherche qui a de près ou de loin un rapport avec l’énergie.

Lors de ce symposium, une trentaine de doctorants ont présenté leurs projets en ingénierie, en chimie, en économie, en droit et même en physique. J’ai ainsi dû présenter ce que je faisais alors que je n’avais commencé que depuis un mois et n’ayant pas encore vraiment compris sur quoi j’allais travailler.

Mais ça me permet de vous montrer ce pour quoi j’ai obtenu une bourse.

Le titre est bien plus complexe que ce que c’est en fait .

Une des façons de résoudre le problème du CO2 que présentent les énergies fossiles utilisées dans le passé et que nous devrons encore utiliser dans le futur est de le stocker, par exemple dans des cavités vidées de leurs pétrole. Aberdeen étant une région pétrolière, cette solution est très prisée ici.

L’enjeu est d’assurer l’étanchéité de ces cavités afin d’éviter les éventuelles fuites qui auraient pour effet d’acidifier les mers et océans ou de redégager le CO2 dans l’atmosphère qui nécessiterait alors qu’on le recapture.

Il s’agit donc de trouver un moyen suffisamment sensible pour détecter ces fuites. 

Une des solutions serait d’utiliser la gravité. En effet, chacun sait (j’espère) que tous deux corps s’attirent par deux forces égales et opposées proportionnelles aux deux masses et inversement proportionnelles à leur écartement.

Donc, si une des masses est modifiée, la force est modifiée. Ainsi, si il y a une fuite de CO2, qui serait alors remplacé par de l’air, de l’eau ou simplement la pression du CO2 qui baisse, la force sentie par un détecteur à la surface va sentir cette modification de masse si il est assez sensible.

Il suffit donc de trouver un moyen d’être aussi sensible.

Pour cela, nous utilisons des atomes de Rubidium. Nous utilisons cet élément parce qu’il est lourd et n’a qu’un électron de valence. Nous les refroidissons à quelques nanoKelvin à l’aide d’un piège magnétique et six lasers refroidissants qui agissent sur l’électron de valence pour « pousser » l’atome dans la direction du laser, et donc, par symétrie, les atomes sont immobilisés et donc refroidis.

Les atomes refroidis condensent alors en un nuage de Rubidium que nous utilisons pour faire de la spectroscopie atomique.

A l’aide d’un laser, nous séparerons le nuage en plusieurs nuages par effet de résonance, avant de le recombiner en utilisant un autre laser pour obtenir une figure d’interférométrie. Ce nuage étant massif, il est soumis à la gravité et ainsi, puisque les différents nuages parcourent des trajets différents entre la séparation et la recombinaison, l’effet de la gravité peut être mesuré via le déphasage dans la figure d’interférométrie.

Et voilà, le tour est joué.

Pour finir, quelques images de notre labo et d’une expérience similaire où l’on peut voir, entre autre, les lasers, la chambre et la pompe à vide.