Bio-procédés

On peut distinguer au sein de l'équipe Bioprocédés deux axes de recherche : celui historique de l’équipe Bioprocédés, sur les transferts réactifs et la physico-chimie-biologie des interfaces (thème 1) , avec notamment nombre d’applications sur les microalgues, et depuis 2011, un pan de recherche nouveau, associé à la création de la chaire de Biotechnologie (thème 2) et à l’implantation correspondante du laboratoire LGPM sur une plateforme industrielle près de Reims, mettant en œuvre nos compétences en génie des procédés et des bioprocédés pour la valorisation des agroressources.

Une part importante des recherches du thème 1 concerne les microalgues . Les études associent expérimentation et modélisation, à l’échelle microscopique avec la compréhension et modélisation des cinétiques de croissance et de  bioaccumulation d’éléments (thèse de B. Clément-Larosière, 2012, thèse de H. Ben Amor en cours) et à l’échelle macroscopique où on étudie l’hydrodynamique des réacteurs, la vitesse de transfert gaz-liquide, la modélisation globale et le contrôle commande des photobioréacteurs (thèses de G. Becerra-Celis 2009 et R. Filali 2012, en codirection avec Supélec). Une voie importante d’application des microalgues a été développée depuis fin 2011 avec le traitement des eaux usées domestiques dans le cadre de trois postdocs (dont un en cours) avec la chaire Econoving, les sociétés SAUR et Ennesys.

Enfin des études plus fondamentales concernant les interactions entre le vivant (bactéries, archées, microalgues, biofilm) et le milieu et la modélisation des transferts réactifs dans les biofilms sont conduites sous la responsabilité de F. Lopes : caractérisation multi-échelles d’un système de filtration en présence d’un biofilm et de tensioactifs (thèse de S. Habibi en en collaboration avec l’équipe Chimie et Procédés séparatifs avec le laboratoire EM2C), étude des mécanismes de désinfection et dégradation d’un biofilm par plasma froid (postdoc démarré en 2012, avec Supélec et Paris Sud supporté par le LaSIPS).

Depuis sa création fin 2010, la chaire de Biotechnologie , financée par les pouvoirs publics champardennais  met en œuvre les compétences en génie des procédés de l’École Centrale et notamment du LGPM, pour aider à la valorisation industrielle des agroressources en termes d’énergie, de matériaux et de composés chimiques d’intérêt. Des collaborations dynamiques et très fructueuses (Structure Fédérative de recherche Condorcet, Pôle de Compétitivité Industries et Agroressources, nombreux contacts industriels) ont été mises en place depuis deux ans.

À l’intérieur de cet axe on trouve trois thématiques en lien avec les étapes classiques d’un bioprocédé traitant des ressources végétales : prétraitement et déconstruction de la biomasse, fermentation/bioréacteur, downstream processing (étapes de purification et séparation). La thématique Prétraitement de la biomasse portée par P. Perré et la thématique Techniques Séparatives (en lien avec le Downstream processing) portée par M. Stambouli seront présentées par ailleurs. 

La thématique Fermentation/bioréacteur (responsables B. Taïdi et D. Pareau) couvre des études allant du fondamental à l’appliqué. Une constante dans toutes ces études est l’association intelligente de l’expérimentation et de la modélisation multi-échelle.  Nous travaillons notamment sur: la capacité d’assimilation directe de CO2 par des microorganismes (thèse démarrée en 2012 avec la société ARD) ; la validation du concept de culture de cellules végétales in vitro pour la production de molécules à haute valeur ajoutée en co-direction avec l’Université de Reims Champagne Ardenne (modélisation, transfert d’échelle et industrialisation) avec une thèse démarrée en 2011 et un post-doc démarré mi 2013 ; la méthanisation de pulpes de betteraves avec la société Cristal Union (thèse démarrée en 2013) ; le contrôle commande de cuves de production de levures pour des applications vinicoles avec la société Oenoconcept et l’Université de Reims Champagne Ardenne (thèse démarrant à la rentrée 2013) ; le contrôle commande de fermenteur de production d’acide lactique (thèse démarrée en septembre 2012 avec Supélec et la société Soufflet).

Responsable de l'équipe

Dominique PAREAU Téléphone : 01 41 13 12 46 Courriel : dominique.pareau@ecp.fr

Adjointe

Filipa LOPES Téléphone : 01 41 13 11 12 Courriel : filipa.lopes@ecp.fr