TIMR - FEDER

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Activités Microbiennes et Bioprocédés

Année : 2015

Acronyme : BIOPESTMIP

Nom : Conception de matériaux à reconnaissance moléculaire pour délivrer des biopesticides aux cultures et étude de leur biodégradabilité par voie microbiologique

Responsable scientifique : Antoine Fayeulle

Dates d'engagement : 14/10/15 au 13/10/18

Résumé : L'enjeu de ce projet est de développer des matériaux polymériques capables de délivrer des enzymes applicables en tant que biopesticides, avec comme objectif final d'augmenter l'efficacité et la durée d'action de ces agents sur les phytopathogènes. A cette fin, nous utiliserons la technique de l'impression moléculaire pour vectoriser les biopesticides. Les polymères à empreintes moléculaires (MIP) sont des matériaux synthétiques mimétiques des anticorps. Leur capacité à reconnaître spécifiquement une molécule cible leur ouvre de nombreuses applications dans le domaine des sciences séparatives, des biocapteurs ou comme anticorps synthétiques dans des immuno-essais. Mais leur application est limitée dans le domaine environnemental en raison de leur faible biodégradabilité. Nous proposons donc aussi dans ce projet d'isoler et d'identifier des micro-organismes pouvant dégrader des polymères synthétiques. Ce projet s'articulera autour de trois axes: l'isolement et l'identification de micro-organismes utilisant des polymères synthétiques comme source de carbone ou les dégradant par co-métabolisme. L'étude de la dégradation de polymères à base de monomères acryliques et vinyliques par ces micro-organismes, en particulier l'effet de la composition du polymère, de sa structure et de la voie de polymérisation sur les propriétés de dégradabilité sera évalué. La synthèse de polymères, et plus particulièrement de MIP, pour la vectorisation de biopesticides de façon efficace et respectueuse de l'environnement. Cet axe étudiera aussi les propriétés de libération des biopesticides et de leur stabilité.

Mots clés :

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Activités Microbiennes et Bioprocédés

Année : 2012

Acronyme : SISAF

Nom : SImultanées SAccharification et Fermentation de la cellulose Responsable scientifique : Olivier Schoefs

Dates d'engagement : 01/03/14 au 28/02/15

Résumé : La biomasse lignocellulosique est une matière première attrayante puisqu'elle est très abondante sur Terre, renouvelable et peu coûteuse.Actuellement, une partie de cette biomasse est peu valorisée (résidus agricoles et forestiers) et le projet SISAF (SImultanées SAccharification et Fermentation de la cellulose) se propose de transformer cette biomasse en bioéthanol de deuxième génération, c'est-à-dire qui n'empiète pas sur les cultures à visée alimentaire. Classiquement, le procédé se déroule en 4 étapes : le prétraitement qui dissocie cette biomasse en polymères facilement dégradables, l'hydrolyse (ou saccharification) de ces polymères en sucres simples, la fermentation de ces sucres en éthanol par des cellules (levures ou bactéries) et la récupération du bioéthanol par distillation. L'originalité du projet SISAF est de réaliser en une seule étape le prétraitement, la saccharification et la fermentation de la cellulose en bioéthanol. Le prétraitement sera effectué par des liquides ioniques (LI) reconnus pour désorganiser la structure supramoléculaire de la cellulose, la saccharification se fera par voie enzymatique grâce à des cellulases et la fermentation éthanolique sera effectuée par des micro-organismes préalablement criblés pour leur tolérance aux LI et leurs rendements éthanoliques. Le challenge du projet SISAF consiste à mettre au point une condition expérimentale unique satisfaisant les enzymes et les cellules, en présence de LI et respectueuse de l'environnement.

Mots clés : Biomasse lignocellulosique, Valorisation non alimentaire, Bioéthanol 2G, Prétraitement, Liquides ioniques, Saccharification enzymatique, Fermentation éthanolique

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Interfaces et Milieux Divisés

Année : 2014

Acronyme : Motamorphe

Nom : Etude multi-échelles du phénomène de mottage des poudres amorphes : De la physico-chimie des matériaux aux applications industrielles

Responsable scientifique : Khashayar Saleh

Dates d'engagement : 01/02/15 au 31/01/18

Résumé : Dans ce projet, nous proposons une étude multi-échelle (micro, méso, macro) du processus du mottage des poudres amorphes basée sur un couplage expérimentation-modélisation des phénomènes. Deux catégories de poudres seront utilisées : des produits naturels agrosourcés,  une série de sucres simples monomériques à savoir le fructose, le glucose et le galactose (isomère du glucose) ainsi que deux disaccharides formés à partir de ces mêmes monomères, en l'occurrence, le saccharose (composé d'une molécule de glucose et une molécule de fructose) et le lactose (composé d'une molécule de galactose et une molécule de glucose)' des polyols monosaccharides ou disaccharides comme le sorbitol, le mannitol ou le maltitol. En plus de leur intérêt industriel, notamment dans les domaines alimentaire ou pharmaceutique, ces produits ont l'avantage d'être relativement simples. Ces choix permettent de travailler avec des molécules de structure connue de la même famille avec des complexités variables mettant en jeu des propriétés d'isomérie, d'anomérie et de polymorphisme.' une gamme de produits synthétiques à base de latex, représentatif d'un grand nombre de polymères industriels. Ce produit, fabriqué par la société MOMENTIVE (partenaire de ce projet), est employé sous forme de poudre redispersable pour entrer dans la composition finale de certains produits (colle, caoutchouc, plastique). La poudre est obtenue par séchage par atomisaion d'un latex précurseur, synthétisée par la technologie classique de polymérisation radicalaire en émulsion 11. Sa formulation peut être faite varier selon les besoins en application où en recherche et développement. L'outil pilote mis à disposition permettra de réaliser, à façon, et en fonction des besoins et de l'avancement des travaux, des polymères de composition et de Tg différentes, et de granulométrie variable. D'autres variables (ajout de plastifiant, ') pourront être également considérées en fonction des résultats obtenus. L'objectif du projet est d'étudier, à plusieurs échelles d'observation, les mécanismes mis en jeu lors du mottage pendant le stockage sans et/ou sous contraintes à différentes valeurs d'humidité relative et de température.

Mots clés :

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Interfaces et Milieux Divisés

Année : 2014

Acronyme : Sensas

Nom : Solution Ecologique Naturelle de Substitution Aux Silicones

Responsable scientifique : Elisabeth Van Hecke

Dates d'engagement : 01/10/14 au 30/09/17

Résumé : Depuis une dizaine d'années, la demande de produits respectueux de l'environnement n'a cessé de croître, stimulant ainsi l'intérêt industriel pour le concept de durabilité. Le travail de ce présent projet s'inscrit donc dans le développement de biomolécules pour une application particulièrement demandeuse mais très concurrentielle : la cosmétique. Les partenaires académiques et industriels mettent en commun leurs expertises autour d'une problématique centrale de relation molécule-propriétés afin de permettre de gagner du temps sur le choix des biomolécules ou mélanges et par extension d'accélérer leur introduction future sur le marché.

Mots clés : Silicone, cyclopentasiloxane, biomolécule, ester d'acide dicarboxylique, ester d'isosorbide, mélange, propriétés physico-chimiques, cosmétique, émollient, sensoriel, effet volatile

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Technologies agro-industrielles

Année : 2014

Acronyme : DEHT

Nom : Etude de l'effet des Décharges Electriques de Hautes Tensions en milieu liquide complexe et transposition du procédé à l'échelle pilote en continue

Responsable scientifique : Nadia Boussetta

Dates d'engagement : 01/12/14 au 30/11/17

Résumé : Le projet DEHT concerne l'étude des mécanismes d'action des décharges électriques de hautes tensions en milieu liquide complexe (en présence de bioproduits) et la transposition du procédé à l'échelle pilote. Les enjeux scientifiques relatifs au projet DEHT concernent les points suivants: 1) Comprendre davantage le mode d'action principale des décharges électriques dans un milieu liquide complexe : effet de la présence de particules solides (macroscopiques (pépins de raisins) ou microscopiques (micro-organismes)) sur les effets des phénomènes pré-disruptifs (streamers) et disruptifs (arcs électriques) ; 2) Etudier l'impact des phénomènes physiques secondaires des décharges électriques sur la déstructuration des tissus cellulaires : effet des ondes de chocs, des bulles de cavitation, de la turbulence' ; 3) Comprendre les synergies pouvant se produire entre les phénomènes physiques, chimiques et électriques lors de la décharge électrique et déterminer leur impact sur l'efficacité du traitement. D'un point de vue technologique, la principale difficulté réside dans la construction de générateurs électriques de haute puissance qui limite le transfert de cette technologie à plus grande échelle ainsi que leurs optimisations. La durabilité des électrodes de traitement est également une caractéristique à améliorer ; une optimisation est ici à faire en ce qui concerne la forme et la nature des électrodes en fonction des applications envisagées. Le prétraitement par décharges électriques proposé dans le cadre de ce projet, permet de faire évoluer technologiquement et qualitativement l'extraction de biomolécules.

Mots clés : Décharges électriques, extraction, transfert d'échelles, générateurs hautes tensions, optimisation

Unité de recherche : Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR - EA 4297)

Équipe : Transformations chimiques de la matière renouvelable

Année : 2012

Acronyme : ECORBIO

Nom : Evaluation des problématiques corrosion en bioraffineries du futur

Responsable scientifique : Christophe Len

Dates d'engagement : 29/09/14 au 28/09/15

Résumé : Le projet ECORBIO (Evaluation des problématiques de CORrosion en BIOraffineries du futur) a l'ambition de fédérer une action de recherche menée sur une durée de 3 ans, portée par 6 partenaires dont un industriel du secteur concerné (INERIS, coordinateur du projet, les laboratoires TIMR et GEC de l'UTC, le CETIM, le LEREM et MAGUIN SAS). Il s'agit de faire une première évaluation générale et sectorielle des problématiques de sécurité susceptibles d'agir comme frein au développement propre et sûr de procédés avancés (souvent intensifiés) dans les bioraffineries du futur, telles qu'envisagées par exemple dans le projet PIVERT dont 5 des 6 partenaires d'ECORBIO sont par ailleurs parties prenantes. Le projet est organisé en 5 tâches principales focalisées sur les procédés avancés et la corrosion interne , induite en phase liquide en priorisant dans les développements expérimentaux certains produits cibles (acides organiques, liquides ioniques, micro-organismes en cause dans la biocorrosion) Le projet comporte des démarches analytiques (examen détaillé de l'état de l'art, analyse du retour d'expérience, échange avec divers centres de compétence, audit ') mais aussi un volet expérimental significatif, essentiellement tourné vers le développement de premiers indicateurs et méthodes prédictives des phénomènes de corrosion en bioraffinage. Au regard de la complexité reconnue du sujet, ce projet propose également de consolider la feuille de route de recherche qu'il conviendra de mener à la suite du projet pour assurer une bonne maîtrise de ces questions à l'horizon 2020. Cette vision prospective sera consolidée en s'appuyant sur l'organisation d'un workshop international en Région.

Mots clés : bioraffinerie, corrosion