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ECCOREV Axe 4 - 14 Décembre 2007 Pression sur l’environnement - émissions de CO 2 - pollutions chimiques - changements climatiques Activités humaines -

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Présentation au sujet: "ECCOREV Axe 4 - 14 Décembre 2007 Pression sur l’environnement - émissions de CO 2 - pollutions chimiques - changements climatiques Activités humaines -"— Transcription de la présentation:

1 ECCOREV Axe Décembre 2007 Pression sur l’environnement - émissions de CO 2 - pollutions chimiques - changements climatiques Activités humaines - production d’énergie - activités agricoles - activités industrielles ECCOREV - Axe 4 : Ecotechnologies et développement durable

2 ECCOREV Axe Décembre 2007 Caractérisation des pollutions, effets sur les écosystèmes - Spéciation chimique, mécanismes de transfert - Réponse et toxicité cellulaires - Mécanismes moléculaires Biologie et géosciences - Photosynthèse - Fermentation - Biodiversité bactérienne, fongique - Physico-chimie De la connaissance des mécanismes fondamentaux à la mise au point de procédés innovants limitant la pression sur l’environnement… Techniques innovantes de détection, de suivi et de remédiation des polluants - Biosenseurs - Bioremédiation, phytoremédiation - Traitement des déchets Voies nouvelles de production d’énergie - Biocarburants : éthanol, biodiesel - Hydrogène …, aux solutions pour agir

3 ECCOREV Axe Décembre 2007 Unités de recherche Thématiques de recherche Axe 4 A. Pollution/dépollution Taille CEA Cadarache iBEB; UMR 6191 Transporteurs de métaux, architecture racinaire Phytoremédiation Biosenseurs 17 IMEP Bioindicateurs de pollution 10 CEREGE UMR 6635 CNRS - Université Paul Cézanne Piégeage des métaux par les matériaux Phytoremédiation Spéciation et biodisponibilité des métaux 8 LCE FRE 2704 Compostage, Traitements par Macrophytes, Procédé OHT Capteurs in-situ 8 UMR 6181, LMSNM-GP, Université Paul Cézanne Traitement des eaux Procédés membranaires 7 INERIS Essais d’altération des déchets et des déchets valorisés Caractérisation physico-chimique des matériaux Modélisation du comportement à long terme Phytoremédiation 7 Total57

4 ECCOREV Axe Décembre 2007 Structuration régionale des recherches Luminy DSV/IBEB DEN/DTN CEA Cadarache CEREGE IMEP INERIS Fédération de Recherche ECCOREV Universités CNRS, IRD Arbois

5 ECCOREV Axe Décembre 2007 ECCOREV – Axe 4 : Ecotechnologies et développement durable Sous-axe 4A: Caractérisation, traitement et limitation des pollutions Détection des polluants (bioindicateurs, biosenseurs, capteurs physiques et chimiques, procédés) [UMR 6191 CEA, UMR 6116 IMEP, FRE2704 LCE] Réhabilitation de sites et sols contaminés [UMR 6191 CEA, CEREGE, INERIS, LCE FRE 2704] Traitement des eaux et effluents pollués [UR 6181 LMSNM-GP] Recyclage de déchets [CEREGE, INERIS, FRE2704 LCE]

6 ECCOREV Axe Décembre 2007 Milieux/Matériaux considérés –Sol, eau, déchets solides et liquides, organiques et inorganiques Organismes étudiés –Bactéries –Plantes –Champignons Polluants considérés –ETM, certains radionucléides, nanoparticules –Produits phytosanitaires, HAP –(xénobiotiques émergents) –((pathogènes)) Caractérisation des matériaux et de la contamination –Approches microbiologiques, biochimiques et physico-chimiques –Utilisation d’un large panel d’instruments –Développement de biomarqueurs et biosenseurs –Développement en métrologie (méthodes chimiques analytiques, appareillage) Foisonnement d’approches………

7 ECCOREV Axe Décembre 2007 Remédiation –Compréhension des mécanismes aux niveaux moléculaire, cellulaire, organe et organisme –Approches majoritairement « bio », en bioréacteurs / pilote et jusqu’aux applications Valorisation des déchets –Souvent pas très éloignée de la remédiation….ni des bioénergies –Très forte liaison avec les industriels –Caractérisation des matériaux, pilotes Foisonnement d’approches………

8 ECCOREV Axe Décembre 2007 Autres remarques Nombreux brevets aussi bien dans le fondamental que dans l’appliqué -> thématique très « réactive « et soumise à des évolutions rapides Coexistence d’approches naturalistes et ingénieuriales Frontière tenue entre l’étude des situations naturelles et les situations contaminées ; les mécanismes fondamentaux sont les mêmes et étudiés de la même manière : on part des mécanismes naturels et on les « détourne »

9 ECCOREV Axe Décembre Découplage physico-chimie et microbiologie et manque de connaissance réciproque -> trouver les liens ou poser les questions, par ex: - caractérisation des phases minérales dans les expériences microbio - utilisation des biosenseurs et les biomarqueurs dans les caractérisations des matériaux, des contaminations et de validation des techniques de remédiation - existence de méthodes analytiques, demande de développements méthodologiques pour les biologistes  Faire une « enquête » pour identifier les verrous dans les domaines respectifs et identifier où se trouvent les compétences  Programmer des petites réunions thématiques avec si nécessaire synthèse biblio sur le problème identifié et apport possible des équipes  Base pour des réponses à appel d’offre Identification des « accroches » et des collaborations possibles - limitations

10 ECCOREV Axe Décembre Besoin clairement affiché de relais avec les SHS en particulier sur les aspects: - législatifs (normalisation, acceptation par les décideurs…) - économiques (évaluation du coup des techniques développées et de leur insertion dans le panel des technologies existantes) - sociaux (perception et acceptation par le public des approches et techniques de remédiation développées) - gestion des situations de crise dans les cas de contamination - communication avec la population….

11 ECCOREV Axe Décembre 2007 Approches à des échelles différentes…et selon la discipline –ex: microbiologie reste niveau cellulaire Changements d’échelle pas toujours faits - ex: phytoremédiation

12 ECCOREV Axe Décembre 2007 Site atelier ou atelier tout court? 3. Mise en application des synergies possibles sur des problématiques-atelier 2 options: 1.Basée sur une approche ciblée sur un matériau potentiellement valorisable et/ou toxique Ex: effluents vinicoles ou oléicoles, avec: 1.Caractérisations physico-chimiques du matériau 2.Caractérisations du point de vue de sa toxicité (évaluation parallèle chimique et microbio) 3.Evaluation des filières de traitement éventuels 4.Evaluation des valorisation possibles et vérification de la non- toxicité du nouveau matériau 5.Evaluation de son coût économique et son coût écologique 2.Basée sur une filière de traitement complexe de type phytoremédiation 1.Intégration en plus des aspects de manipulation du génome 2.Intégration d’une option valorisation de la biomasse, en relation avec l’axe 4B

13 ECCOREV Axe Décembre « Valorisation » du site de Gardanne Un exemple: Suivi de l’évolution de l’implantation de la végétation sauvage pour en tirer des enseignements sur les possibilités de résilience du système (« phytostabilisation intrinsèque ») C-à-d: - identification des végétaux s’installant sur la friche industrielle - caractérisation des milieux colonisés d’un point de vue microbiologique et chimique (et des autres) - mise en évidence des mécanismes de tolérance chez les plantes et les microorganismes - développement et mise en place de techniques permettant de stimuler et accélérer la réactivation - vérification des changements d’état du milieu - Evaluation du risque sanitaire lié au maintien du site en état et de l’impact de l’approche choisie sur ce risque - Evaluation de la perception de l’approche reverdissement en ville comme alternative à une remédiation de type décapage

14 ECCOREV Axe Décembre 2007 Equipement Existence de plusieurs plateformes analytiques performantes et plateformes expérimentales Nécessité de coupler les aspects organiques et inorganiques et en particulier de mieux caractériser les liaisons organo-métalliques Besoin d’un MEB + micro analyse et platine cryo pour l’observation et l’analyse de matériel végétal

15 ECCOREV Axe Décembre 2007 Unités de recherche Thématiques de recherche Axe 4 B. Bioénergies Taille IRD/Université de Provence/Université de la Méditerranée UMR 180 – MicroBiotech Exploration de la biodiversité bactérienne en milieu extrême Ecologie microbienne génomique et métagénomique des environnements extrêmes. 23 INRA/Universités de Provence et de la Méditerranée UMR 1163 Exploration à haut débit de la biodiversité fongique Modelage des génomes fongiques Ingénierie enzymatique Etude de l’évolution des génomes fongiques. 16 CEA Cadarache DSV iBEB; UMR 6191 Bases moléculaires de la production de biomasse végétale Production d’hydrogène et de biocarburants par des microorganismes photosynthétiques et des plantes 20 CEA Cadarache DEN DTN/STPA/LPC Gazéification haute température de la biomasse pour la production de biocarburant de synthèse et/ou d’hydrogène 5 UMR 6181 LMSNM-GP, Université Paul Cézanne Production de biocarburant à partir de graines d’oléagineux Extraction par CO 2 supercritique 5 CEREGE OHP Production physico-chimique d’hydrogène 5 Total74

16 ECCOREV Axe Décembre 2007 Les thématiques de recherche Production de biocarburants de 2 ème et 3 ème génération Production d’hydrogène : - microorganismes photosynthétiques (microalgues, cyanobactéries) - gazéification haute température de la biomasse (bois, résidus de récolte, déchets,…) - procédé physico-chimique (oxydation du Fe) Production d’éthanol par fermentation de la biomasse ligno-cellulosique. Production de biodiesel par des microorganismes photosynthétiques

17 ECCOREV Axe Décembre 2007 Les recherches sur les Bioénergies en région Luminy DSV/IBEB DEN/DTN CEA Cadarache Luminy CNRS Marseille IBSM UIII Arbois Fédération de Recherche ECCOREV UMR INRA IRD Université

18 ECCOREV Axe Décembre 2007 En France, les transports représentent plus de 40% des émissions de CO 2

19 ECCOREV Axe Décembre Rendement énergétique faible -Coût environnemental élevé -Compétition avec la production alimentaire -Compétition avec les ressources en eau -Bilan positif sur l’effet de serre remis en question (N 2 O) Les biocarburants de 1 ère génération : les limites

20 ECCOREV Axe Décembre 2007 hydrogène biodiésel hydrogène Les biocarburants de 2 ème et 3 ème générations Micro-organismes photosynthétiques Un enjeu pour la recherche et pour la société

21 ECCOREV Axe Décembre 2007 Les objectifs - Meilleure visibilité (université, décideurs, pôles de compétitivité, partenaires industriels) - Evaluer et comparer les filières (bilans énergétiques, bilans économiques, écobilans) - Proposer des solutions intégrées (bioraffinerie) : gestion de la biomasse; couplages entre filières; valorisation des déchets - Envisager des scénarios et évaluer leurs impacts socio-économiques

22 ECCOREV Axe Décembre 2007 Les outils de travail - Créer et animer un site web interactif - Proposer une offre de formation intégrée (Masters, thèses) - Créer et animer un groupe de travail multidisciplinaire (biologistes, physico-chimistes, technologues, économistes, sociologues,…) - Envisager (2009) un projet ANR mené par un économiste (à identifier)


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