A lattice Boltzmann numerical approach for modelling reaction-diffusion processes in chemically and physically heterogeneous environments

Cette thèse propose une nouvelle méthode numérique de solution des problèmes de réaction-diffusion dans les milieux environnementaux. Le modèle développé considère deux processus de base: la diffusion et la réaction chimique. Le problème général étudié réside dans le fait qu'un très grand nombre d'équation de réactions-diffusion doit être traité pour un même métal M, dans une solution chimique qui contient un grand nombre de ligands et de complexes. En particulier, l'objectif spécifique est de calculer le flux du métal M sur une surface où il est consommé, tels que les sensors bioanalogiques et les micro-organismes, et d'étudier l'impact des différents complexes formés sur le flux de métal aux interfaces, dans les systèmes environnementaux. Cette thèse propose deux codes numériques pour calculer le flux de M: 1) MHEDYN: dans des systèmes chimiquement hétérogènes; 2) BIODYN: en présence d'un ligand L dans des modèles de biofilms en 3D (système physiquement hétérogène)