Offre de thèse « Des biomasses végétales aquatiques comme source de biofloculant pour le traitement des eaux »

Jussie envahissant les barthes d’une rivière landaise. Image : Florent Beck (CC by-sa, via Tela Botanica)

Présentation du projet de thèse :

Ce projet permet d’envisager le développement d’une économie circulaire autour d’une biomasse largement disponible en région Nouvelle-Aquitaine que ce soit du point de vue des macrophytes aquatiques autochtones (myriophylle à fleurs alternes, myriophylle en épi, renoncule en pinceau…) ou invasifs (jussies, myriophylle brésilien, lagarosiphon, élodée…) que des sous-produits des biotechnologies bleues basées sur la culture des algues.

En effet, la biomasse des plantes autochtones a été estimée sur la Vienne à 1014 t de biomasse fraîche égouttée soit 85 t de masse sèche pour 27 km de rivière et 191 ha de surface d’herbier (tous types confondus) (L. Chabrol, comm. Pers.) et pour les plantes exotiques envahissantes cette biomasse est également importante et peut atteindre de 1 à 4 kg de masse sèche/m 2 dans certaines zones des lacs aquitains comme celui de Lacanau (IRSTEA, 2016).

Un autre genre de plante invasive retrouvé fréquemment est Ludwigia -les jussies- qui colonise également les cours d’eau comme le démontre la cartographie réalisée en Poitou-Charentes. L’élimination de ces végétaux invasifs est difficile et la meilleure option reste, pour l’instant, l’arrachage qui est une technique extrêmement coûteuse puisqu’une estimation indique un coût de 46 900 €/ ha (Spasovski, 2001 cité par Dandelot, 2004).

Cette biomasse pourrait donc constituer une source importante de molécules naturelles valorisables. Nous nous proposons donc de rechercher dans ces végétaux aquatiques de molécules qui pourraient être utilisées comme coagulant dans le traitement des eaux comme cela a déjà été réalisé pour un certains nombres d’espèces terrestres telles que le câprier (Jaeel et Ali, 2018), le manioc (Mohd-Asharuddin et al., 2018), les graines d’Hibiscus (Ndahi Jones et Bridgemanb, 2019), le psyllium (Ramavandi, 2014), l’opuntia (Bouaouine et al., 2019) ou le moringa (Feihrmann et al., 2017) entre autres.

D’autres sources de molécules naturelles peuvent être utilisées comme cela a été décrit dans la revue de Lima Junior et Abreu (2018). A notre connaissance, très peu de plantes aquatiques et aucun macrophyte aquatique submergé n’ont été évalués comme source de biomolécules pour le traitement des eaux (Varsha et al., 2010). Cependant, les classes de molécules intervenant dans les processus de coagulation/floculation en traitement des eaux sont, pour certaines, identifiées : il s’agit de composés du métabolisme primaire tels que les polysaccharides notamment l’amidon et les protéines mais aussi de composés du métabolisme secondaire tels que les tannins entre autres (Bouaouine et al., 2019). Ces classes de molécules étant présentes chez les macrophytes aquatiques et notamment dans le genre Myriophyllum (Delmail et al., 2013, Glomski et al., 2002) mais aussi chez les microalgues (Hamouda et Abou-El-Souod, 2018), il apparaît pertinent de rechercher une préparation adaptée de ces biomasses pour une mise en œuvre efficace et durable dans des réactions de coagulation floculation pour le traitement d’eau de diverses qualités : eaux industrielles, eaux de surface.

Cette thèse est proposée par Michel Baudu, au sein de l’équipe PEIRENE EA 7500, Université de Limoges (Ex-GRESE EA 4330).

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