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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement

Kevin Dauptin soutiendra sa thèse de doctorat le mercredi 15 décembre 2021

Lieu et heure :

Visioconférence, 9h30

Titre des travaux :

Impact des communautés microbiennes et des prétraitements de la matière organique sur les performances de la fermentation sombre

Ecole doctorale :

École doctorale GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau, Portée par l’Université de Montpellier

Composition du jury
  • Prof. Barbara ERNST, Université de Strasbourg, rapporteur
  • Dr. Patrick DABERT, INRAE Rennes, rapporteur
  • Prof. Christelle WISNIEWSKI, Université de Montpellier, examinatrice
  • Mme Marine JUGE, Ingénieur ENGIE, examinatrice
  • Prof. Pierre FONTANILLE, Université de Clermont Auvergne, examinateur
  • Dr. Gabriel PÄES, INRAE Reims, examinateur
  • Dr. Hélène CARRERE, LBE-INRAE Narbonne, directrice de thèse
  • Dr. Éric TRABLY, LBE-INRAE Narbonne, directeur de thèse
Résumé des travaux

La fermentation sombre (FS) correspond à la biodégradation de la matière organique en hydrogène et autres coproduits, en raison de l’activité d’un consortium microbien anaérobie. Même si la biomasse complexe telle que les déchets alimentaires contient des bactéries indigènes qui peuvent être utilisées pour réaliser la FS, un inoculum microbien est fréquemment ajouté et son origine peut considérablement influencer les performances de la FS. Les prétraitements sont régulièrement utilisés pour déstructurer la biomasse, solubiliser les sucres et ainsi augmenter la production d’H2. Cette thèse a pour but d’étudier l’impact des communautés microbiennes initiales et des prétraitements de la matière organique sur les performances de la FS, c’est-à-dire sur le rendement en H2 et la biodégradation totale des substrats, mais aussi sur l’orientation des voies métaboliques et la sélection des communautés bactériennes. Les résultats ont montré que le stockage de l’inoculum par congélation ou lyophilisation a conduit à des rendements similaires en hydrogène sur la matière organique complexe. Pour le glucose, les résultats dépendent du temps de stockage et de l’origine de l’inoculum. Cette différence peut s’expliquer par les bactéries indigènes qui peuvent considérablement impacter les performances du procédé. En effet, l’ajout d’un inoculum externe n’est pas nécessaire pour obtenir des rendements en hydrogène satisfaisants. De plus, l’inactivation des bactéries indigènes a conduit à une diminution significative des performances avec des changements métaboliques et bactériens. Ceci supporte l’hypothèse d’une contribution significative des bactéries indigènes dans l’orientation du procédé de FS. Les prétraitements acides n’ont généralement pas amélioré la production d’H2 et la bioconversion totale du substrat, mais ont induit des changements métaboliques et microbiens, indépendamment de l’ajout d’inoculum. En effet, après inactivation des bactéries indigènes par irradiation, aucun changement métabolique ou bactérien n’a été observé suite au prétraitement de la biomasse. Le rôle des bactéries indigènes devra donc être pris en compte dans de futures stratégies d’amélioration de la production d’hydrogène.