Thèse soutenue

Intensification du procédé de production d’hydrogène par fermentation obscure en bioréacteur membranaire : valorisation énergétique de biomasses
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Auteur / Autrice : Marie Renaudie
Direction : Barbara Ernst
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés et bioprocédés
Date : Soutenance le 27/09/2019
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg)
Jury : Président / Présidente : Vincent Phalip
Examinateurs / Examinatrices : Barbara Ernst, Vincent Phalip, Emmanuel Guedon, Eric Trably, François Lesage, Stéphane Vuilleumier, Christine Dumas
Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Guedon, Eric Trably

Résumé

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Cette étude porte sur l’intensification de la production d’hydrogène par fermentation obscure en bioréacteur membranaire liquide/gaz (BRM L/G) à fibres creuses et la valorisation de coproduits agricoles et agroalimentaires. A partir d’une solution modèle, sans réensemencement bactérien, des productions d’hydrogène stables (2,6±0,2 LH2/Lréacteur/j et 1,0±0,1 molH2/molglucose) ont été obtenues pendant plus d’un an, en favorisant l’émergence répétée de bactéries productrices d’hydrogène (Clostridium, Enterobacter), ayant colonisé le module membranaire. L’extraction efficace de l’hydrogène via la lumière des fibres creuses a été montrée et un optimum de concentration en glucides a été atteint (14 g/L). En bioréacteur semibatch, des biomasses variées ont généré par fermentation endogène (0,7-55 LH2/kgbiomasse), caractérisées par une identité métabolique et microbiologique et parfois l’inhibition de bactéries productrices d’hydrogène. Enfin, la mise en œuvre de la fermentation obscure endogène en BRM L/G utilisant des biomasses diversifiées a été démontrée, avec des performances de production élevées (4,1 LH2/L/j, 86,8 mLH2/gDCO).