L’Institut de Chimie Séparative de Marcoule recrute
Stage Master 2 : Utilisation d’hydrotropes couplée au traitement hydrothermal de la biomasse en vue de l’amélioration de sa digestion anaérobie
Limite de candidature : 31/01/2023
Contexte du stage
Dans un contexte à la fois d’urgence climatique et de fortes tensions géopolitiques, l’utilisation des énergies renouvelables territoriales devient une priorité majeure pour l’Europe. Aujourd’hui, l’approvisionnement en gaz est un enjeu crucial. Pour réduire sa dépendance au gaz étranger, l’Europe doit trouver des sources locales de gaz dont l’extraction et le transport sont peu coûteux en énergie. Le biogaz est une solution puisqu’il est issu d’un processus naturel de digestion anaérobie (DA) par des bactéries de la matière organique, de la biomasse ou des déchets.
Lors de l’utilisation de la biomasse pour la production de biogaz, la résistance des biopolymères à la DA des bactéries nécessite l’application de prétraitements pour améliorer leur dégradation. La présence de cellulose, de lignine et d’hémicellulose forme une structure très résistante à la DA. Ces biopolymères sont fortement associés entre eux par des liaisons covalentes et hydrogène. Plus particulièrement, c’est la présence de lignine qui rend la structure biopolymérique très résistante à la solubilisation, inhibant ainsi l’hydrolyse de la cellulose et de l’hémicellulose. Cette problématique a conduit à l’étude de nombreux prétraitements physiques, chimiques et biologiques permettant l’élimination de la lignine. Cependant, ces procédés contribuent à 20 % du coût énergétique total de la conversion. Il est donc essentiel d’améliorer ce point pour rendre la production de biogaz efficace sur le plan énergétique.
Objectif du stage
Le stage a donc pour objectif l’étude de l’impact des hydrotropes sur le gonflement de la biomasse avant traitement hydrothermal pour améliorer la séparation de la lignine.
La combinaison des deux prétraitements devrait améliorer l’exposition des fibres de cellulose et d’hémicellulose à la DA. L’efficacité de ces prétraitements utilisant divers hydrotropes (éthanol, salycilate, MIBK…) sera étudiée sur le roseau, l’Arundo Donax et le miscanthus et caractérisée par la diffusion des rayons X aux petits et grands angles, adsorption-désorption de gaz pour déterminer l’évolution de la morphologie des matériaux ainsi que par spectroscopie infrarouge et RMN à l’état solide afin de déterminer les glucides résistants au traitement.
Pour terminer, l’efficacité de la DA de ces matériaux sera déterminée.
Conditions du stage
Lieu : Institut de Chimie Séparative de Marcoule (CEA Marcoule)
Durée : 6 mois (premier semestre 2023)
En savoir plus sur l’ICSM : www.icsm.fr
Candidatures
Limite de candidature : 31 janvier 2023
Référence de cette offre de stage biomasse dans le Gard : OE-291122-4
