LMI BIOTEC H2 : Production de biohydrogène par des procédés biotechnologiques

Laboratoire mixte international (LMI) BIOTEC H2 : production de biohydrogène par des procédés biotechnologiques

Présentation

Dans le contexte énergétique mondial actuel, une transition énergétique est obligatoire pour espérer atténuer la crise environnementale à venir. L'hydrogène, vecteur d'énergie décarbonée au rendement énergétique parmi les plus élevés, est considéré comme incontournable pour l'avenir dans la mesure où sa production sera la plus "propre" possible. La voie de production biologique d'H² (BioHydrogène ou BioH2) par fermentation obscure (sans lumière) à haute température et en milieu salé, représenterait une technologie génératrice d'énergie et pleinement respectueuse de l'environnement. De surcroît, ce type de bioprocédé cumulerait un triple avantage :

Produire de l'H²,
Dégrader une pollution ou des résidus organiques non valorisés (déchets verts),
Préserver l'eau douce en utilisant de l'eau de mer.

Problématique

La Tunisie produit près de 2,5 millions de tonnes de déchets municipaux solides par an, dont 700 000 tonnes concentrés dans le Grand Tunis. Ces déchets solides, en constante progression (environ 2% par an), sont à 70 % constitués de matières organiques et sont rejetés pour la plupart en l’état dans des décharges. Pourtant, cette matière organique contient une grande quantité de substrats fermentescibles susceptibles d'être convertis en BioH2.
C'est dans ce contexte général que le LMI BIOTEC H2 s'intègre. Il a pour objectif global d'évaluer et d'optimiser la biovalorisation d'une partie de ces déchets organiques en vecteurs énergétiques, (principalement le BioH2 puis méthane et/ou électricité) et en bioemballages.

Objectifs scientifiques

Le LMI BIOTEC H2 a pour objectif à long terme (sur 5-10 ans) d'évaluer puis de disposer d'un bioprocédé efficace – ayant un taux de recouvrement énergétique supérieur à 1 ; TRE = quantité d'énergie produite/l'énergie dépensée – et qui soit facile à mettre en œuvre pour produire des vecteurs énergétiques à partir de déchets agroalimentaires. Cependant, la filière BioH2 ne peut être viable que si elle rentre dans un contexte économique rentable. Nous voyons bien ici qu'il est donc nécessaire d'optimiser chaque étape dans le but de proposer une valorisation/traitement de déchets agroalimentaires en vecteurs énergétiques (BioH2, CH4, électricité) et bio-emballages. L'objectif final sera de rentabiliser économiquement le bioprocédé et d'obtenir un effluent compatible avec un rejet dans la nature. Pour ce faire, 6 axes scientifiques (WP : WorkPackages) ont été créés en fonction de l'organigramme de travail et des objectifs définis pour ce LMI BIOTEC H2.

Programme de formation

Le LMI BIOTEC H2 dispose de compétences pluridisciplinaires pour enrichir la formation des étudiants issus des parcours Professionnels ou Recherches mais également des enseignants-chercheurs avides de connaissances. Au regard des enjeux environnementaux, climatiques et énergétiques auxquels la Tunisie fait face actuellement, les formations proposées par les membres du LMI seront orientées vers ces thématiques. En matière de formation, le LMI BIOTEC H2 propose : (i) de renforcer les formations diplômantes existantes en les enrichissant de nouveaux enseignements ; (ii) de mettre en place des formations pratiques innovantes ; (iii) de développer la mobilité des étudiants et enseignants chercheurs entre les rives du nord et sud de la Méditerranée.

Principaux partenaires

Instituts de recherche

ISSBAT : Institut Supérieur des Sciences Biologique Appliquées de Tunis ; 6 rue Zouheir Essafi - 1006 Tunis - TUNISIE
INRAP : Institut National de Recherche et d'Analyses Physico-chimiques ; Technopole Sidi Thabet - 2020 Ariana - TUNISIE
INSA, INRAE, CNRS : Institut National des Sciences Appliquées ; 135 avenue de Rangeuil - 31077 Toulouse-FRANCE
M.I.O : Institut Méditerranéen d'Océanologie ; Campus de Luminy, Bât. Oceanomed - 13288 Marseille Cedex 09 –FRANCE

Laboratoires

LMEDD (ISSBAT) : Laboratoire des Matériaux et de l'Environnement pour le Développement Durable
BeB (ISSBAT) : Laboratoire de Bioressources Environnement et Biotechnologies
LMTA (INRAP) : Laboratoire des Matériaux, Traitement et Analyse
LMU (INRAP) : Laboratoire des Matériaux Utiles
LSN (INRAP) : Laboratoire des Substances Naturelles
LEGI : Laboratoire d'Economie et de Gestion Industrielle
TBI (INSA, INRAE, CNRS) : Toulouse Biotechnology Institute, Bio&Chemical Engineering
MEB (M.I.O) : Microbiologie Environnementale et Biotechnologie

Contacts

Date de création : 2021