Modèles métaboliques sous contraintes thermodynamiques pour la modélisation de l'oxydation syntrophique des acides organiques dans la digestion anaérobie

Résumé :

La méthanisation est l'une des rares technologies matures disponibles pour produire de l'énergie sous forme de biogaz à partir de déchets organiques ou de boues. Le processus correspond à une cascade complexe de réactions biochimiques catalysées par une diversité de micro-organismes décrits dans un modèle de référence largement utilisé (ADM1 : Anaerobic Digestion Model n°1). Aujourd'hui, le développement de la méthanisation nécessite des procédés fonctionnant à des taux de charge plus élevés et s'adaptant à un spectre plus large de matières organiques (co-digestion). Malheureusement, le modèle ADM1 n'est pas capable de prédire correctement les performances dans ces conditions, ce qui limite fortement les capacités d'ingénierie actuelles. En effet, l'oxydation syntrophique des acides organiques qui est alors l'étape cinétiquement limitante n'est actuellement pas incluse dans le modèle. Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer des modèles métaboliques sous contraintes thermodynamiques des interactions syntrophiques, puis de réduire ces modèles pour les inclure dans ADM1. Des aller-retours entre modélisation et expérimentations sur des communautés synthétiques permettra la validation étape par étape des modèles. Nous pensons que ce projet permettra le développement de modèles de méthanisation plus robustes et prédictifs, en accord avec les besoins actuels en ingénierie.

Contact :

• Sahak YEGHIAZARYAN
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