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Environnement de travail, missions et activités

Unité d’accueil :

Le Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement (LBE) est une unité propre INRAE localisée à Narbonne et rattachée au centre INRAE Occitanie-Montpellier. Les recherches menées au LBE visent à développer le concept de bioraffinerie environnementale qui consiste à valoriser les résidus, déchets, effluents organiques ainsi que certaines biomasses en produits d'intérêt industriel (bioénergies, biomolécules, amendement et fertilisant organique) tout en minimisant leur impact environnemental et sanitaire. Symbolisées par la production de bioénergies (e.g., via le biométhane et le biohydrogène par des écosystèmes anaérobies), les recherches du LBE cherchent à traiter et/ou valoriser les rejets organiques, qu'il s'agisse d’effluents liquides (agroalimentaires en particulier), de résidus solides (résidus agricoles, déchets ménagers et boues issues des stations d'épuration) ou de biomasses spécifiques telles que les micro-algues ou les cultures intermédiaires à vocation énergétique.

Contexte scientifique du sujet de thèse proposé :

La méthanisation est l'une des rares technologies matures disponibles pour produire de l'énergie sous forme de gaz à partir de déchets. Le processus correspond à une cascade complexe de réactions biochimiques catalysées par divers microorganismes décrites dans un modèle de référence (ADM1) largement utilisé pour l’évaluation et le développement de bioréacteurs. Actuellement, une étape importante de la méthanisation, l'oxydation syntrophique des acides organiques (OSAO), est absente du modèle, ce qui limite son utilisation. Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer des modèles métaboliques sous contraintes thermodynamiques de l’OSAO, puis de réduire ces modèles pour les inclure dans ADM1. Le modèle de référence ainsi amélioré permettra de guider le développement et la mise en œuvre de nouveaux bioréacteurs de méthanisation traitant des charges plus élevées et s'adaptant à un spectre plus large de matières organiques.

Partenaires du projet :

Ce projet se situe à l'interface entre la microbiologie, le génie des procédés et les sciences du numérique. Il sera mené grâce à une collaboration entre le LBE (INRAE, Nicolas Bernet & Elie Le Quéméner) et l'équipe Pléiade (Inria-INRAE, unité Biogeco, Simon Labarthe). Il bénéficiera également de notre collaboration avec l’Université suédoise des sciences agricoles dans laquelle sont menées des expériences sur les microorganismes syntrophiques et de notre collaboration avec un partenaire industriel (SUEZ) pour les données réelles de suivis de réacteurs industriels.

Mission et activités :

Le ou la doctorant-e sera en charge du développement de plusieurs approches théoriques et de modélisation autour de l’OSAO :

(i) construire un cadre théorique qui prend en compte les contraintes thermodynamiques pour la modélisation de l'OSAO

(ii) utiliser ce cadre et les génomes d'une communauté syntrophique pour construire un modèle métabolique qui sera paramétré grâce à des données expérimentales fournies par nos partenaires

(iii) utiliser des approches de réduction de modèle pour simplifier ce modèle complexe

(iv) implémenter le modèle réduit dans une nouvelle version d'ADM1 qui sera calibrée et validée.

Formations et compétences recherchées

Master/Ingénieur (Bac+5)

Le profil que nous recherchons :

• Formation recommandée : Niveau Bac +5 (diplôme de Master 2 ou d’ingénieur, ou équivalent) dans le domaine du génie des procédés ou de la microbiologie avec de fortes compétences en modélisation.
• Une bonne maîtrise de l’anglais est nécessaire.
• Aptitudes recherchées : autonomie, travail en équipe, rigueur, aisance relationnelle, capacité rédactionnelle, encadrement d’étudiants en stage.

Expérience appréciée : modélisation de réseaux métaboliques, modélisation de bioprocédés, publications.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

• Lieu : Narbonne
• Contrat : Thèse
• Durée : 3 ans
• Début du contrat : 01/12/2023
• Date limite : 29/09/2023
• Contact : Elie.Le-Quemener@inrae.fr Elie Le Quemener