Dr. Graziella CHUPPA TOSTAIN

(Soutenance de thèse le 11 février 2016)

Thèse de doctorat en Biotechnologie environnementale intitulée :"Traitement biologique de vinasses de distillerie en vue de la production de molécules d’intérêt et énergétiques", sous la direction de Monsieur Monsieur Thomas PETIT et Madame Laëtitia ADELARD.

Composition du jury :

• Madame Laëtitia ADELARD, Maître de Conférences H.D.R., Université de La Réunion
• Madame Hélène CARRERE, Directeur de Recherches, INRA
• Madame Sabine GARABEDIAN, Maître de Conférences, Université de La Réunion
• Madame Elisabeth GIRBAL-NEUHASSER, Professeur, Université Paul Sabatier – Toulouse 3
• Monsieur Thomas PETIT, Professeur, Université de La Réunion
• Monsieur Thierry REGNIER, Associate professor, Tshwane University of Technology

Résumé:

Issues de la fermentation et de la distillation des mélasses de canne à sucre, les vinasses constituent, avec près de 150 000 tonnes annuellement produites, l'un des déchets de l’industrie agroalimentaire le plus abondant de l’île de La Réunion. De par leurs fortes teneurs en éléments organiques et minéraux, leur potentiel polluant est considérable et leur traitement un enjeu environnemental majeur.

Le recours aux micro-organismes tels que les champignons filamenteux et les levures constitue une alternative de dépollution pertinente et économiquement viable. Le traitement aérobie des vinasses conduit notamment à une baisse significative de leurs propriétés physico-chimiques. Les souches appartenant au genre Aspergillus se sont avérées être particulièrement efficaces pour le traitement des vinasses avec des rendements de DCO et de décoloration pouvant atteindre respectivement 77% et 40% de réduction. Par ailleurs ces traitements aérobies s’accompagnent de fortes productions de biomasse pouvant atteindre jusque 30 g.L-1 de biomasse sèche en fonction de l’origine des vinasses. Ces résultats suggèrent que certains micro-organismes, à l’instar d’Aspergillus, possèdent les outils enzymatiques nécessaires pour dégrader les molécules réfractaires présentes dans la vinasse et les convertir en molécules fermentescibles.

Aspergillus niger est un des ascomycètes les plus étudiés. Son génome a fait l’objet d’un séquençage et la plupart des gènes sont identifiés. Une analyse transcriptomique a permis d’appréhender les mécanismes mis en jeu lors de la croissance d’A. niger en milieu vinasse et mis en évidence la sécrétion d’enzymes hydrolytiques. Par ailleurs, nous avons cherché à valoriser cette biomasse sous forme énergétique. Ainsi le potentiel méthanogène de vinasses pré-traitées par voie aérobie a été évalué. Sous certaines conditions, ce potentiel a pu être amélioré jusqu’à 60% comparativement à celui de vinasses non traitées.

Mots-clés :
Vinasse, canne à sucre, champignons, prétraitement aérobie, enzymes hydrolytiques, digestion anaérobie, potentiel méthane

Dr. Laurent BRIDIER

(Soutenance de thèse le 29 juin 2016)

Thèse de doctorat en Physique énergétique intitulée :"Modélisation et optimisation d’un système de stockage couplé à une production électrique renouvelable intermittente ", sous la direction de Monsieur Alfred Philippe LAURET.

Composition du jury :

• Monsieur Mathieu DAVID, Maître de conférences, H.D.R., Université de La Réunion
• Monsieur Stéphane LASCAUD, Ingénieur de Recherches, CEO EDF Store et Forecast
• Monsieur Philippe LAURET, Professeur, université de La Réunion
• Monsieur Bernard MULTON, Professeur, École Normale Supérieure de Rennes
• Monsieur Patrice PONGERARD, Professeur, Université de La Réunion
• Monsieur Xavier ROBOAM, Directeur de Recherches, CNRS,  École Nationale Supérieure Électronique Électrotechnique Informatique Hydraulique Télécommunication, Toulouse

Résumé:

L'objectif de cette thèse est la gestion et le dimensionnement optimaux d'un Système de Stockage d'Energie (SSE) couplé à une production d'électricité issue d’Énergies Renouvelables Intermittentes (EnRI). Dans un premier temps, un modèle technico-économique du système SSE-EnRI est développé, associé à trois scénarios types d'injection de puissance au réseau électrique : lissage horaire basé sur la prévision J-1 (S1), puissance garantie (S2) et combiné (S3). Ce modèle est traduit sous la forme d'un programme d'optimisation non linéaire de grande taille. Dans un deuxième temps, les stratégies heuristiques élaborées conduisent à une gestion optimisée - selon les critères de fiabilité, de productivité, d'efficacité et de profitabilité du système - de la production d'énergie avec stockage, appelée "charge adaptative" (CA). Comparée à un modèle linéaire mixte en nombres entiers (MILP), cette gestion optimisée, applicable en conditions opérationnelles, conduit rapidement à des résultats proches de l'optimum. Enfin, la charge adaptative est utilisée dans le dimensionnement optimisé du SSE - pour chacune des trois sources : éolien, houle, solaire (PV). La capacité minimale permettant de respecter le scénario avec un taux de défaillance et des tarifs de revente de l'énergie viables ainsi que les énergies conformes, perdues, manquantes correspondantes sont déterminées. Une analyse de sensibilité est menée montrant l'importance des rendements, de la qualité de prévision ainsi que la forte influence de l'hybridation des sources sur le dimensionnement technico-économique du SSE.

Mots clés :

Stockage d'énergie renouvelable, dimensionnement optimal, services réseau, optimisation heuristique.