Le périmètre scientifique du GDR « hydrate » se décline autour de quatre pôles de recherche, soulignant sa pluridisciplinarité. Un socle transversal est dédié aux sciences moléculaires et vise à fournir des données fondamentales (thermodynamique, cinétique, physico-chimie, spectroscopie, structure, etc…) indispensables aux pôles de recherche « à finalité » dans les domaines du génie des procédés, les géosciences et l’astrophysique.
Astrophysiques et Planetologie
Les très basses températures atteintes dans la partie externe de la nébuleuse présolaire (~40-80 K) indiquent qu’une grande quantité d’éléments volatils, incluant l’eau (H2O) et de nombreux gaz « cosmochimiques » présent dans la nébuleuse, a pu être incorporé par condensation et clathration dans les briques primitives à l’origine des corps du système solaire externe.
Génie des procédés
Les applications technologiques dans lesquelles l’utilisation des hydrates de gaz est envisagée sont de plus en plus nombreuses : stockage et le transport de gaz, la capture et la séparation d’effluents gazeux ou liquides, traitement d’eaux salées (désalinisation) et lixiviats, ou encore les applications thermiques et frigorifiques.
Géosciences
Les hydrates de gaz naturels sont présents dans les sédiments marins des marges continentales et dans le sous-sol des régions polaires. La stabilité de ces hydrates dépend des conditions de température et de pression, et ceux des régions arctiques sont particulièrement sensibles au réchauffement climatique.
Sciences moléculaires et physico-chimie
Les divers enjeux sociétaux des hydrates de gaz touchent une communauté très large de scientifiques théoriciens et expérimentateurs (en physico-chimie, ingénierie, géosciences, astrophysique). En effet, les hydrates de méthane existent en très grande quantité dans les fonds océaniques et le pergélisol : ils constituent un réservoir énergétique non exploité, mais pourraient également contribuer à l’évolution du climat par le relargage du méthane - gaz à effet de serre - lors de sa décomposition.
