Bioraffinerie
Les activités du LGC dans le domaine de la bioraffineriecouvrent toute la chaine de valeur, depuis la biomasse jusqu’au produit fini. Elles sont réparties de façon équilibrée entre prétraitement, fonctionnalisation (incluant la fermentation), « downstream » et approche systémique. Tous les types de biomasse sont concernés, sucres 1G, 2G, déchets agricoles, déchets ménagers, biomasse algale, pour produire des molécules biosourcées (valorisation matière très majoritaire), mais également pour la production d’énergie. Les activités se déroulent dans le cadre de collaborations académiques locales, nationales ou internationales, de partenariats industriels. Les projets sont financés par l’ADEME, l’institut Carnot 3BCar, l’ANR, …
Objectifs généraux de l’axe Bioraffinerie
Les activités de recherche dans le domaine de la bioraffinerie, auxquelles contribuent environ 24 chercheurs et enseignant-chercheurs de 5 départements du LGC, portent sur :
- Procédés de transformation physiques, biotechnologiques, chimiques et thermiques
- Procédés d’extraction, fractionnement, séparation, purification
- Approche systémique

Procédés de transformation physiques, biotechnologiques, chimiques et thermiques
Il s’agit de développer des procédés permettant des transformations à différent niveaux dans la chaine de valeur pour le prétraitement de la biomasse ou la fonctionnalisation : broyage, pyrolyse, fermentation, catalyse…. Des voies d’intensification sont également recherchées, grâce à divers modes d’activation (ultrasons, électrochimie, …).
Procédé intensifié électrochimique pour la valorisation de matières premières biosourcées –
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> Contact : P. Cognet
> Thèse de Abd Razak Nurul
Réacteurs catalytiques à membranes pour la conversion du CO2 et la production de molécules biosourcées
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> Contacts : JF Lahitte, JC Remigy
Procédés fermentaires en cultures mixtes et optimisation des bioprocédés
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> Contact : P. Taillandier
> Thèse Manzanero Hoyos Lauren
Procédés physiques de destruction cellulaire afin d’optimiser la solubilisation des molécules d’intérêt : homogénéisateur haute pression, broyage en voie humide et ultrasons
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> Contacts : L. Barthe, C. Frances
Procédés thermochimiques: torréfaction, pyrolyse, pyrogazeification,
> Contacts : M. Marin Gallego, X. Meyer
Procédés d’extraction, fractionnement, séparation, purification
Les travaux visent à développer des procédés permettant d’adapter la composition des milieux : distillation, procédés membranaires. En amont de la fonctionnalisation « upstream », il s’agit d’éliminer d’éventuels inhibiteurs ou d’adapter la composition des réactifs afin d’optimiser la réaction. En aval, « downstream », l’objectif est d’obtenir une (des) molécule(s) cible(s) à des niveaux de pureté et de concentration compatibles avec son(leur) utilisation.
Distillation réactive pour une purification énergétiquement sobre
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> Contact : M. Meyer
Procédés membranaires pour l’extraction/séparation/purification de molécules biosourcées
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> Contact : S. Galier, H. Roux-de Balmann
> Thèse de Yin Zhu
Utilisation du CO₂ supercritique comme solvant de séparation ou purification
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> Contact : JS Condoret
> Thèse Dihia Chabni
> Thèse Labauze Hélène
> Thèse Novella Astrid
Approche systémique
Cet axe est un maillon essentiel pour approcher la maîtrise complète de la chaîne logistique de la bioraffinerie. Il regroupe les activités axées sur le développement de procédures systématiques pour la conception et l’exploitation de procédés et de systèmes de production, lesquelles mettent généralement en jeu des stratégies numériques avancées. Les travaux prennent en compte tout un ensemble de critères, parfois contradictoires, telles que la minimisation des coûts, le respect de l’environnement etc…
Laboratoire virtuel pour la formulation de biosolvants réels
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> Contact : V. Gerbaud
Approche intégrée pour la valorisation raisonnée de la biomasse non-alimentaire
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> Contact : L. Montastruc
> Thèse Di Pretoro Alessandro
> Thèse Sharew Shumet
> Thèse Teferra Brook
Démarche innovante de conception de bioraffinerie agile, à même de répondre aux aléas d’approvisionnement, de qualité et de demande de la chaîne logistique
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> Contact : S. Negny
> Thèse de Houngbe Michelle
Focus sur quelques projets

Bioimpulse
Le projet BioImpulse vise à créer une nouvelle résine adhésive sans substance préoccupante, dite Substance of Very High Concern (SVHC). Par le développement d’une molécule d’intérêt biosourcée, ce projet va ouvrir de nouvelles applications aux biotechnologies dans le domaine des matériaux. Le LGC intervient à deux niveaux dans la chaine de valeur. Il s’agit d’une part de développer les procédés qui seront mis en œuvre pour extraire et purifier la molécule cible et d’autre part de réaliser une étude systémique en vue d’optimiser le chaînage des opérations au sein du procédé de production
Contacts : Hélène Roux-de Balmann, Ludovic Montastruc
Mots clés
broyage, ultrasons, distillation, procédés membranaires, systèmes microbiens, fermentation, catalyse, électrochimie, approche systémique
Animateurs de l’axe Bioraffinerie
Hélène Roux-de Balmann, Laurie Barthe, Ludovic Montastruc
L’Axe … en bref
chercheurs et enseignants/chercheurs
doctorants
PostDocs
Références industrielles et académiques
Académiques
TWB, TBI, LCA, EUR BioEco, Increase
IATE, CIRAD Montpellier
INSA Lyon
ENIG Gabès (Tunisie)
Univ. Addis Abeba
Industriels
Michelin Resicare, Lesaffre, Cristal union, Agronutrition, Fusia, INALVE, Explorair