Offre Thèse - Paris e, France - Sorbonne université

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Paris e, France

il y a 1 mois

Sophie Dupont

Posté par:

Sophie Dupont

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Description
**OFFRE DE THESE**
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**« Développement de méthodes de pré-traitement et caractérisation multi-échelle de la biomasse lignocellulosique afin d'optimiser la production de biométhane »**

**Organisme d'accueil**:
Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS UMR CNRS 7197), Sorbonne Université (SU), Paris, France

**Type de contrat et durée**:
**Salaire brut mensuel prévisionnel**:
Le montant de la rémunération est d'environ 2040 euros brut en 2023 et sera soumis à revalorisation chaque année.

**Contacts**:
**Résumé du projet**:
La méthanisation est un moyen prometteur de produire du biogaz à partir de la biomasse. Le déploiement de la méthanisation à grande échelle repose sur l'utilisation des ressources agricoles renouvelables locales. Il s'agit principalement de biomasse lignocellulosique (BLC) qui nécessite la mise en œuvre de la méthanisation en voie solide (SSAD). La lignine contenue dans la BLC restreint l'accès des microorganismes de la méthanisation à la cellulose et à l'hémicellulose, et donc à leur hydrolyse, étape pourtant indispensable à l'ensemble du processus de production de biogaz.

C'est pourquoi la BLC est généralement soumise à un prétraitement avant sa méthanisation. L'interprétation de l'efficacité du prétraitement nécessite de mettre au point des méthodes de caractérisation adaptées à la biomasse, notamment en surface, et capables de fournir des indicateurs pertinents par exemple en termes d'accessibilité, paramètre essentiel pour l'efficacité du processus de digestion anaérobie. Il est également très intéressant d'améliorer les connaissances fondamentales sur l'évolution de la dégradation de la BLC afin de fournir des paramètres (cinétiques, porosité, structure...) pour une simulation numérique plus précise et un contrôle plus fin des réacteurs.

Ce projet doctoral vise à caractériser la paille de blé à l'issue de son prétraitement et de sa méthanisation en utilisant plusieurs méthodes complémentaires (techniques RMN du solide et relaxométrie, spectroscopie Infrarouge, thermogravimétrie, HPLC) qui apporteront des informations multi-échelle. Les objectifs sont 1) de comprendre les mécanismes à l'origine de l'amélioration de la production de biogaz de la paille prétraitée 2) établir un modèle prédictif corrélant les propriétés physico-chimiques de la biomasse prétraitée et les performances de biométhanisation et 3) de fournir des informations aidant à la calibration d'un modèle multi-échelle simulant la méthanisation de BLC en tenant compte des nouveaux résultats de caractérisation obtenus.

**Missions**:
Dans un premier temps plusieurs techniques analytiques seront utilisées en parallèle, pour ne garder que les plus informatives durant la seconde partie du doctorat.

La structure moléculaire du matériau sera étudiée au LRS par le biais de plusieurs techniques complémentaires (RMN du solide, Infrarouge, Raman, relaxométrie, Diffraction RX, microscopie) afin de corréler les paramètres du prétraitement et son efficacité vis-à-vis de la méthanisation avec les marqueurs pertinents à l'échelle moléculaire et/ou de la surface. L'objectif de thèse est d'améliorer le protocole des prétraitements de la BLC via une meilleure compréhension de leurs mécanismes et in fine, d'optimiser la production de biométhane de BLC.

En pratique, le(a) doctorant.e partagera son temps entre les deux laboratoires impliqués dans le projet, à savoir le Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS, UMR 7197) de Sorbonne Université à Paris et le Laboratoire de Transformation Intégrée de la Matière Renouvelable (TIMR UTC-ESCOM) de l'Université de Technologie de Compiègne à Compiègne. Les étapes de pré-traitement et de méthanisation seront réalisées au TIMR. Les techniques de caractérisation de la biomasse seront mises en œuvre au LRS, soit grâce à des dispositifs expérimentaux présents au laboratoire (IR, Raman), ou accessibles via la plateforme de l'Institut des Matériaux de Paris Centre (DRX, RMN). Si durant le doctorat il s'avérait nécessaire de coupler les étapes de prétraitement et les analyses pour réaliser des études cinétiques, un ou plusieurs réacteurs pourraient être implantés au LRS.

Un bon niveau d'anglais est requis à la fois pour la compréhension de la bibliographie et pour la rédaction des articles relatifs aux travaux de thèse.

**PHD POSITION OFFER**

**Understanding and characterization of lignocellulosic biomass degradation during anaerobic digestion**

**Application deadline: April 15, 2023**

**Host organization**:
Surface Reactivity Laboratory (LRS UMR CNRS 7197), Sorbonne Université (SU), Paris, France

**Contract type and duration**:
**Monthly gross salary**:
**Contacts**:
**Project Summary**:
Anaerobic digestion (AD) is a promising way to produce biogas from biomass. The deployment of larg
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