Missions

L’un des premiers verrous était le maintien de la survie et de la fonction sulfato-oxydante d’une de souche pure de bactérie pourpre (Allochromatium. vinosum). Celui-ci a été levé en travaillant avec des conditions physicochimiques précises, en stérilité et en anoxie. Le-la candidat-e interviendra sur le verrou suivant, qui est de pouvoir précipiter des carbonates de calcium ou magnésium, tout en maintenant les fonctions de la souche bactérienne. Il travaillera sur les changements possibles du milieu de culture pour optimiser les procédés chimiques de précipitations de carbonates.
Il sera attendu du-de la candidat-e un suivi de bioréacteurs en batch ou en continu pour optimiser la précipitation de carbonates tout en maintenant une activité bactérienne d’oxydation de souffre. Ces bactéries seront soit en culture pure (Allochromatium Vinosum) ou mixte (avec des bactéries échantillonnées d’eaux en station d’épuration).

Activités

Préparation d’expérience en milieu contrôlé (bouteille anoxique et parfois stérile)
Maintien de la santé des bactéries à inoculer
Variation du milieu chimique des bioréacteurs pour optimisation de précipitation (maitrise du milieu de culture, du ciel gazeux dans les réacteurs)
Suivi du réacteur (prélèvement et analyses chimique des échantillons liquides et solides)
Modélisation couplant le modèle biologique (Aquasim) en place et les mécanismes de précipitation (PhreeqC)
Interprétation et restitution des résultats et discussions sous forme d’article scientifique

Compétences

*Diplôme requis : Doctorat en sciences environnementales, biogéochimie, chimie environnementale
*Compétences scientifiques
- Compréhension du cycle de carbone et des réactions à l’interface eau-solide
- Montage et suivi de bioréacteur en semi batch
- Travail en milieu anoxique (parfois stérile)
- Evaluation de l’évolution de l’environnement chimique : Chromatographie ionique, Carbone organique total (COT), Carbone Inorganique (CI), Demande chimie en oxygène (DCO), absorption atomique spectroscopie (AAS)
- Caractérisation des précipités : MET, MEB, DRX
*Compétences transversales
- Autonomie, dynamisme, curiosité, sens du travail d’équipe, maitrise de l’anglais (oral et écrit)

Contexte de travail

Dans l’objectif de respecter la stratégie nationale bas carbone (SNBC) et les objectifs de décarbonatations de l’énergie d’ici 2050, il est nécessaire de développer des transformations et des productions d’énergies avec des sources de CO2 renouvelables. Ces énergies pourraient être d’origine industrielles, via la transformation des fumées, ou biogéniques, à savoir, issu de biogaz. Dans ce cadre, le projet CABIOCA (CAptation du dioxyde de carbone par précipitation induite BIOlogiquement de CArbonates) propose de travailler sur la valorisation du CO2 en carbonate de calcium ou magnésium sous forme minérale. Cette transformation du CO2 en carbone stable (c-à-d minéral) peut être réalisée dans la nature, par un ensemble ou un consortia de bactéries via des métabolismes divers et variés. Cette activité consiste à augmenter le pH d’un milieu contenant (ou saturé) en CO2 pour permettre une précipitation de particules minérales. Basés sur des recherches et modèles existants décrivant ce processus pour des cyanobactéries, le projet présent propose de travailler sur la même fonction de séquestration du CO2 par des bactéries pourpres anaérobies phototrophes sulfureuses (dites : APSB). Ces bactéries ont été choisies car en plus de précipiter des carbonates en utilisant le CO2, elles oxydent le souffre réduit. Cette approche permet à la fois de (a) réduire le CO2 en le transformant en matériaux utile, durable et stable et (b) de traiter les pollutions en carbone organique, en espèces de soufrées.

Contraintes et risques

Aucun risque physique lors de travail. Pour risques dites "scientifiques" on peut nommer:
La précipitation ou son rendement sont trop faibles pour les caractérisations.
La précipitation est négativement impactée par les cultures mixtes.
Un travail de compréhensions des mécanismes de précipitation sera effectué couplant l’identification des éléments limitant pour adapter le milieu de culture.