APESA pionnière dans la fin de vie des bioplastiques


  24 février 2020

Caractérisée par sa capacité à se saisir de sujets émergents, l’APESA investit aujourd’hui pour ses clients la problématique de la biodégradabilité des bioplastiques en compostage domestique et industrielle selon des systèmes normatifs européens. En parallèle, des actions de R&D sur le thème de la biodégradabilité des bioplastiques en méthanisation sont menées. L’APESA encadre actuellement la thèse de Guillaume Cazaudehore en collaboration avec l’UPPA de Pau et son Equipe Environnement et Microbiologie.

Au cours de cette thèse, la biodégradabilité de divers compounds (PLA, PHA, PCL, PBAT...) et bioplastiques sera étudiée et outre les performances de biodégradabilité un focus particulier sera fait sur l’évolution de la diversité microbienne et la qualité agronomique des digestats qui en résultent. Les résultats obtenus seront communiqués au fur et à mesure de l’avancé de la thèse.

Portrait de Guillaume Cazaudehore

Quel est votre parcours ?

Titulaire d’un baccalauréat scientifique, j’ai réalisé l’ensemble des mes études supérieures à l’université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA). J’ai alors obtenu une licence de biologie moléculaire et cellulaire, puis un master de biologie moléculaire et microbiologie de l’environnement. A l’issue de ce cursus, l’occasion m’a été donnée de réaliser mon stage de fin d’étude au sein du pôle valorisation de l’APESA avec pour objectif d’étudier la valorisation par méthanisation de capsules de café biodégradable.  Après l’obtention du master, j’ai pu poursuivre le travail débuté lors du stage grâce à mon entrée en thèse, en abordant un sujet plus vaste autour de la dégradation des plastiques en méthanisation. Cette thèse CIFRE est financée par l’APESA et en cotutelle avec l’UPPA et le département Chimie et Microbiologie de l’Environnement.

Qu’est-ce qui vous a motivé à faire une thèse et pourquoi ce sujet ?

Tout d’abord, ma première motivation a été de pouvoir approfondir les connaissances seulement effleurées lors de mon stage à l’APESA. J’ai souhaité réaliser cette thèse car elle me permet de développer un travail autour d’une problématique, à la fois concrète et actuelle, visant à réduire l’impact de l’usage des plastiques conventionnels. Cet aspect environnemental me tient particulièrement à cœur et la problématique de la fin de vie des bioplastiques est un sujet à mener en parallèle du développement de la filière. De plus, ce projet est également une opportunité d’acquérir des compétences avancées dans les domaines de la microbiologie et du génie des bioprocédés.

Quels sont les verrous scientifiques étudiés dans votre thèse ?

La digestion anaérobie (ou méthanisation) des plastiques biodégradables a été relativement peu étudiée jusqu’à présent. Ainsi les verrous scientifiques se situent à différent niveaux de la filière, à savoir : les performances de biodégradation, la microbiologie et la qualité du digestat. Je chercherai donc au cours de ma thèse de répondre aux questions scientifiques suivantes :

  • Quelles sont les conditions opératoires les plus adaptées à la digestion d’un plastique ?
  • Quelle est l’influence de la nature du plastique et de ses caractéristiques physico-chimiques sur sa biodégradation en méthanisation mésophile et thermophile ?
  • Quelles méthodes (prétraitement, incorporation d’additifs) peuvent être mises en place afin d’améliorer la cinétique et le taux de dégradation ?
  • Quel est l’impact de l’ajout d’un plastique sur la diversité microbienne en condition mésophile et thermophile ?
  • Des microorganismes impliqués dans la dégradation du plastique peuvent-ils être mis en évidences ?
  • Quels sont les performances à l’échelle batch et pilote semi-continu ?
  • L’ajout d’un plastique influe t’il sur la qualité du digestat (qualité agronomique, phytotoxicité, population bactérienne) ?

Regards croisés de ces encadrants (Florian Monlau APESA et Rémy Guyoneaud UPPA IPREM)

  • Florian Monlau (Responsable R&D au sein du Pôle Valorisation de l’APESA)

La thèse de Guillaume s’inscrit dans le développement de nos activités de prestations de service dans le domaine de la biodégradabilité des bioplastiques. L’APESA propose aux acteurs de la filière bioplastique d’évaluer la biodégradabilité de leurs produits en condition de compostage industriel et domestique conformément aux normes EN 13432 et NFT 51-800 qui permette de déboucher sur des certifications/labels reconnus au Niveau Européen (Seedling Logo, Ok Compost, Ok Compost Home). L’APESA et son pôle Valorisation ne proposent pas seulement des tests à des fins de certification, mais offrent une assistance tout au long du processus de développement du produit : recherches préliminaires, recherche et développement, certification.... Naturellement, l’APESA a décidé de financer une thèse afin de mieux comprendre la biodégradation des bioplastiques en méthanisation, domaine pour lequel nous avons moins de recul et d’informations aujourd’hui. Notre collaboration avec l’UPPA s’intègre dans une convention cadre signée entre l’UPPA et l’APESA sur les thématiques de la valorisation matière et de l’environnement et fait suite à une première collaboration dans le domaine à travers le stage de fin d’étude de Guillaume. La collaboration avec l’UPPA permet d’aborder un sujet de recherche complexe et d’actualité avec des chercheurs reconnus dans un domaine complémentaire au notre à savoir la microbiologie. La proximité et les compétences de l’UPPA sont un grand atout pour nous et nous ont permis d’aborder et d’appréhender un sujet de recherche dans sa globalité.

  • Rémy Guyoneaud (Professeur à l’UPPA-IPREM, département Chimie et Microbiologie de l’Environnement)

Guillaume Cazaudehore a réalisé ses études au sein de l’UPPA et plus particulièrement du Master Biologie moléculaire et Microbiologie de l’Environnement. Au cours de ces études il a réalisé son stage de Master 2 à l’APESA, en collaboration avec moi-même, sur le sujet de la dégradation des bioplastiques (capsules de café). La dégradation des plastiques et la pollution due aux plastiques sont des sujets dont on parle suffisamment depuis quelques années, pour se rendre compte de leur importance. Ce premier stage a constitué le point de départ de la collaboration entre l’APESA et l’UPPA sur un sujet d’actualité : que faire des plastiques qui polluent notre environnement ? Ce travail de recherche et développement nous a conduit à proposer une thèse Cifre qui se déroule dans nos deux structures, chacune apportant ses connaissances et spécificités pour la compréhension et l'amélioration de la dégradation des plastiques en méthanisation, associée à la production d'énergie via la production de méthane. Ce sujet, qui touche aux thématiques de l’économie circulaire, permettra d’avoir une meilleure compréhension des possibilités de dégradation biologique de certains plastiques utilisés dans notre vie de tous les jours.

Contact : Florian Monlau

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